Пристрій для здобування зависей з післяспиртової зернової барди

1 Пристрій для здобування зависей з післяспиртової зернової барди, що містить похилий фільтруючий барабан і збірник фільтрату, який відрізняється тим, що він додатково містить корпус, на якому закріплений з можливістю осьового обертання похилий фільтруючий барабан, всередині якого коаксіально на пружинах закріплено циліндричне сито з можливістю вільних коливань, а всередині циліндричного сита розміщений подавальний патрубок з наконечником і форсункою, вісь вихідного отвору якої розташована тангенціа льно до внутрішньої поверхні циліндричного сита, причому наконечник подавального патрубка виконаний з можливістю вільного осьового обертання, а вихідний отвір форсунки спрямований у бік обертання похилого фільтруючого барабана, під яким розміщений збірник фільтрату 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що довжина циліндричного сита складає 0,1 0,5 довжини похилого фільтруючого барабана 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що діаметр циліндричного сита складає 0,1 0,7 діаметра похилого фільтруючого барабана 4 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що циліндричне сито закріплено на пружинах в зоні його основ, причому пружини рівновіддалені одна від одної 5 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що осі пружин одної основи циліндричного сита зміщені відносно осей пружин другої основи Винахід має відношення до харчової та комбікормової промисловості Може бути використаний при виділенні твердої фази з після спиртової барди, а також при добуванні соків з рослинної м'язги, при очищенні рослинних сусел від зависей та при розділенні полідисперсних матеріалів на тверду і рідку складові Відомим Є пристрій для розділення ВІДХОДІВ (див А С СССР №1000071, МКИ З B01D33/06, 28 02 1983 г, Бюл №8) Він складається з обертового перфорованого барабана, установленого всередині жолоба з відбійником, шнека з решіткою та пдрозатвору Пристрій має вакуумну та нагнітальну камери Обладнаний кожухом і трубопроводами з соплами Відомий пристрій, хоч і має деякі СПІЛЬНІ ознаки з тим, що заявляється, виконує інше функціональне призначення Рідка фаза, тобто вода подається через сопла для промивання ВІДХОДІВ Такий пристрій не можна ефективно використовувати для розділення після спиртової зернової барди Відомим є також пристрій для фільтрації рідин (див А С СССР №1769921, МКИ 5 B01D33/06, 23 10 1992 г, Бюл №39) Він складається з корпусу, вузлів фільтрації, завантаження, розвантаження та привідних механізмів Кожний наступний фільтруючий елемент розміщений всередині попереднього і має можливість осьового обертання, а завантажуючий вузол виповнений у виді сопел, тангенсально установлених до корпусу Цей пристрій має складну конструкцію, матеріалоємкий та малопродуктивний Він є малоефективним при розділенні зернової барди, яка має два основних компоненти тверду фазу у ВІЩІ так званої дробленки та рідку - у виді тонкодисперсного в'язкого фільтрату Багатофракційне сепарування в цьому випадку є зайвим Інтенсифікація за рахунок збільшення рушійної сили процесу фільтрації призводить до збільшення КІЛЬКОСТІ тонкодисперсних зависей у фільтраті, що ускладнює подальший процес переробки барди Найближчим до пристрою, що заявляється, с пристрій для неперервної агломерації та зневоднення осадків зфлокулованих суспензій (див А С СССР 1671337, МКИ 5 B01D33/06, Бюл №31) Він містить похилий барабан з перфорованою боко (О 61471 вою поверхнею, який установлении з можливістю обертання навколо своєї осі На внутрішній поверхні барабана розташовані агломераційні пороги та закріплена гнучка фільтруюча сітка Для інтенсифікації очищення сітки передбачається закріплення на ній додаткових тягарів струмувачів У цьому пристрої чергуються ділянки барабана з перфорацією і без неї Даний пристрій обрано прототипом Прототип співпадає з винаходом, що заявляється, у наявності спільних ознак - похилий фільтруючий барабан, - збірник фільтрату Але пристрій за прототипом має невелику продуктивність і велику металоємкість Пристрій, що використовується при виробництві калійних добрив, передбачає процеси агломерації та розділення, що призводить до необхідності виповнення частини бокової поверхні неперфорованою Це зменшує площину фільтруючої поверхні барабана та знижує продуктивність процесу відділення рідкої фази Установлення додаткової сітки всередині барабана ускладнює конструкцію, створює додатковий опір фільтрації та перешкоджає просуванню матеріалу, що переробляється, уздовж похилого барабана Гнучка сітка з тягарями зазнає при роботі пристрою періодичні згинальні навантаження, що призводить до утоми в матеріалі сітки та знижує надійність конструкції в цілому В основу винаходу поставлено задачу розробити конструкцію пристрою для здобування зависей з після спиртової барди, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів і взаємного їх розташування, забезпечити підвищення ефективності здобування зависей та зменшення металоємкості Поставлена задача вирішена в конструкції пристрою для здобування зависей з після спиртової зернової барди, що містить похилий фільтруючий барабан і збірник фільтрату тим, що він додатково містить корпус, па якому закріплений з можливістю осевого обертання похилий фільтруючий барабан, всередині якого коаксиально на пружинах закріплено циліндричне сито з можливістю вільних коливань, а всередині циліндричного сита розміщений подаючий патрубок з наконечником і форсункою, вісь вихідного отвору якої розташована тангенціально до внутрішньої поверхні циліндричного сита, при цьому наконечник подаючого патрубка виконаний з можливістю вільного осевого обертання, а вихідний отвір форсунки спрямований у бік обертання похилого фільтруючого барабана, під яким розміщений збірник фільтрату Крім того, довжина циліндричного сита складає 0,1 0,5 довжини похилого фільтруючого барабана, а діаметр циліндричного сита складає 0,1 0,7 діаметра похилого фільтруючого барабана Циліндричне сито закріплено на пружинах в зоні його основ, причому, пружини рівновіддалені друг від друга, а осі пружин одної основи циліндричного сита зміщені відносно осей пружин другої основи Заявлений технічний результат досягається за рахунок використання додаткових робочих органів, які створюють у середовищі поділу складні поздовжні та поперечні, низькочастотні та високочастотні коливання Ці коливання прискорюють процес фільтрації рідкої фази крізь частинки твердої складової, зменшують тертя сировині об робочі органи за рахунок створення динамічно стійких мастильних прошарків між матеріалом, що обробляється, та фільтруючою перфорованою поверхнею Додаткові елементи, які інтенсифікують процес розділення, частково розвантажують робочу поверхню фільтруючого барабана, таким чином досягається зменшення габаритів і металоємкості пристрою Довжина похилого фільтруючого барабана, довжина циліндричного сита та їх співвідношення визначають ступінь зневоднення матеріалу, який обробляється Якщо довжина циліндричного сита менше 0,1 довжини похилого фільтруючого барабана, то часу вібраційного впливу на сировину замало, і продуктивність пристрою не зростає Якщо довжина циліндричного сита більше 0,5 довжини похилого фільтруючого барабана, то порушується стабільність процесу поздовжнього переміщення сировини, причому у фільтрат потрапляє більша КІЛЬКІСТЬ дрібнодисперсних зависей, що небажано з точки зору загальної технології переробки, наприклад, після спиртової зернової барди Діаметр циліндричного сита, діаметр похилого фільтруючого барабана та їх співвідношення визначають продуктивність пристрою Якщо діаметр циліндричного сита менше 0,1 діаметра похилого фільтруючого барабана, то для забезпечення стабільності процесу, тобто для запобігання прориву необробленого продукту через торцеві отвори циліндричного сита необхідно створювати маленький напір сировини в подаючому патрубку, що значно знижує продуктивність пристрою Якщо діаметр циліндричного сита більше 0,7 діаметра похилого фільтруючого барабана, то за рахунок коротких пружин, зменшується інтенсивність вібрацюнного впливу на сировину У вузькому коаксіальному проміжку ускладнюється поздовжнє переміщення продукту обробки Все це також знижує продуктивність пристрою Пристрій для здобування зависей з після спиртової зернової барди зображений на кресленні, де фіг 1 - вигляд пристрою збоку в перерізі, фіг 2 - переріз по площинам А-А і В-В, фіг 3 - переріз по площині Б-Б Пристрій містить корпус 1, на якому закріплений з можливістю осевого обертання похилий фільтруючий барабан 2, який забезпечений з одного із торців подаючим патрубком 3, жорстко закріпленим на корпусі 1, а з іншого - вивантажувальним пристроєм 4 Всередині похилого фільтруючого барабана 2 закріплене на пружинах 5 з можливістю вільних коливань циліндричне сито 6, причому подаючий патрубок 3 входить всередину циліндричного сита 6 Понад середньою частиною фільтруючого барабана 2 установлені його ударні струшувачі 7 Подаючий патрубок 3 обладнаний наконечником 8 з форсункою 9, вісь вихідного отвору якої розташована тангенціально до внутрішньої поверхні циліндричного сита 6 Похилий фільтруючий барабан 2 приводиться в обертання 61471 електроприводом 10 з фрикційною передачею 11 Під ПОХИЛИМ фільтруючим барабаном 2 розміщений закріплений на корпусі 1 збірник фільтрату 12 Довжина циліндричного сита 6 переважно складає 0,1 0,5 довжини похилого фільтруючого барабана 2, а його діаметр - 0,1 0,7 діаметра похилого фільтруючого барабана 2 Наконечник 8 виповнений з можливістю осьового обертання, а вихідний отвір форсунки 9 направлений в бік обертання фільтруючого барабана 2 Циліндричне сито 6 закріплене на пружинах 5 переважно у зонах його основ, причому пружини рівно віддалені одна від одної, а осі пружин однієї основи циліндричного сита зміщені відносно осей пружин іншої основи на кут а°>0 Пристрій працює наступним чином Сировину, переважно після спиртову зернову барду, скеровують під тиском в подаючий патрубок 3, де вона через наконечник 8, виповнений у виді сопла, витікає через форсунку 9, ось якої розташована тангенціально до внутрішньої поверхні циліндричного сита 6 Під впливом реактивних сил, наконечник 8 обертається в бік протилежний напряму отвору форсунки 9 Сировина рівномірно розподіляється на внутрішній поверхні циліндричного сита 6 Рідка фаза під впливом гравітаційних та відцентрових сил витікає через отвори циліндричного сита 6, а тверда фаза затримується на його внутрішній поверхні Для інтенсифікації процесу розподілення циліндричне сито 6 обертають за допомогою електропривода 10 з фрикційною передачею 11 в бік протилежний обертанню наконечника 8, таким чином забезпечують збільшення відносної швидкості руху сировини, тобто збільшують рушійну силу процесу фільтрації У зв'язку з тим, що циліндричне сито 6 закріплене за допомогою пружин 5 на внутрішній поверхні похилого фільтруючого барабана 2 з можливістю вільних коливань, а сировина, що виходить з форсунки 9, контактує з внутрішньою поверхнею циліндричного сита 6 в точках, які змінюють своє розташування у простірі та часі, циліндричне сито 6 приводиться у складний високочастотний поперечний коливальний рух з частотою, яка залежить від швидкості обертання наконечника 8, яка, в свою чергу, визначається величиною напору сировини та конфігурацією отвору форсунки 9 Додаткові низькочастотні поперечні та повздовжні коливання циліндричного сита 6 утворюються за рахунок його обертання разом з похилим фільтруючим барабаном 2 при нерівномірному заповненні робочого простору сировиною, за рахунок ваги самого обертового циліндричного сита 6, а також за рахунок різних коефіцієнтів пружності пружини 5 при стисненні та розтягненні Частота низькочастотних коливань залежить від частоти обертання вала електропривода 10 з фрикційною передачею 11 Амплітуда поперечних коливань буде найбільшою за умови, що циліндричне сито б закріплене на пружинах 5 у зонах основ, а кожне кріплення рівновіддалене одне від одного Амплітуда повздовжніх коливань буде більшою за умови, що осі пружин 5 однієї основи циліндричного сита 6 будуть зміщені відносно осей пружив 5 іншої основи Це зумовлено різними коефіцієнтами пружності пружин при стисненні та розтягненні Величина кута зміщення а° залежить від КІЛЬКОСТІ пружин, які використовуються Мінімальна КІЛЬКІСТЬ пружин для кріплення однієї основи дорівнює трьом за умови СТІЙКОСТІ конструкції, таким чином, максимальний кут зміщення - а°= 60° Величина нахилу фільтруючого барабана 2 та циліндричного сита 6, а також величина тертя продукту обробки об їх внутрішні поверхні визначають швидкість поздовжнього переміщення або час перебування сировини в робочій зоні та, кінець-кінцем, продуктивність пристрою В запропонованому пристрої величина тертя об перфоровану поверхню зменшується за рахунок утворення мастильного прошарку, що складається з рідкої фази самої сировини, яка утворюється за рахунок вібрації перфорованої поверхні Рідка фаза, відфільтрована у циліндричному ситі 6 при інтенсивному механічному впливі на сировину, містить значну КІЛЬКІСТЬ зависей Вона потрапляє на внутрішню перфоровану поверхню похилого фільтруючого барабана 2, вторинно фільтрується, а тверда складова просувається під дією переважно гравітаційних сил В середній частині похилого фільтруючого барабана 2 установлені ударні струмувачі 7, які періодично б'ють під пружиненими молоточками по його поверхні, очищуючи закупорені отвори перфорації Вивантажувальний пристрій 4 с зрізаним конусом, який, в свою чергу, с продовженням похилого фільтруючого барабана 2 Він створює додатковий опір виводжуваній з пристрою твердій фазі сировини, збільшуючи час перебування продукту у робочій зоні пристрою та забезпечуючи необхідний ступінь його зневоднення Рідка фаза стікає у збірник фільтрату 12 При здобуванні зависей з післяспиртової зернової барди економічну ефективність у порівнянні з прототипом при використанні запропонованого винаходу досягають за рахунок збільшення продуктивності процесу на 32-37% при незмінній матеріалоємкості пристрою L J l i 6 3.7 2 лг Фіг. 2 Фіг.1 Б-Б Фіг. З Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119