Спосіб автоматично керованого подрібнення макухи олійних культур та пристрій для його здійснення

1. Спосіб автоматично керованого подрібнення макухи, який на першому етапі передбачає подрібнення макухи шляхом ударно-відцентрового подрібнення низької інтенсивності до розмірів часток не більше 8...10 мм в діаметрі, змішування з відсепарованими великими частками готового рециркуляційного порошку і на другому етапі остаточне подрібнення шляхом ударно-відцентрового подрібнення високої інтенсивності до заданої кондиції готового порошку, причому потік макухи після першого етапу подрібнення направляють самопливом під кутом 65° до горизонту в магнітне поле сепаратора металодомішок, куди для змішування направляють під кутом 80° до горизонту рециркуляційний потік великих часток готового порошку, і в залежності від сигналу розбалансу між поточним, що вимірюють, і заданим значеннями дисперсності помолу готового продукту змінюють потік рециркуляційного порошку шляхом зміни швидкості потоку повітря в сепараторі і кута "атаки" вихідного потоку ударно-відцентрового подрібнювача високої інтенсивності, який відрізняється тим, що одночасно вимірюють витрати продуктів помолу на виході ударно-відцентрового подрібнювача ви C2 2 UA 1 3 Відомий спосіб подрібнення зерна та макухи шляхом вимелу в лінії послідовно включених вальцевих верстатів з поступовим зменшенням зазору між вальцями [1]. Такий спосіб потребує значної кількості вальцевих верстатів та достатньо великої площі виробничого приміщення. Крім того велика олійність макухи (8...14%), наприклад, гірчиці, приводить до пресування готового порошку, що потребує додаткового роздрібнення за допомогою деташера або ентолейтора. Поряд з цим даний спосіб характеризується нестабільністю виходу помелу. Відомий спосіб ударно-відцентрового подрібнення зерна, наприклад, в штифтовому подрібнювачі-дезінтеграторі з наступним сортуванням порошку по сортах за допомогою розсіву [1]. Цей спосіб підвищує стабільність виходу помелу, але не дозволяє здобути високу продуктивність переробки, бо рівень олійності макухи та інші фактори призводять до безперервного забивання сіт розсіву. Крім того, при зміні олійності макухи або спрацюванні робочих органів дезінтегратора при експлуатації виникає нестабільність якості помелу готового продукту. Найбільш близькими до пропонуємих є відомий спосіб подрібнення зерна та пристрій, що його здійснює [2]. Вказаний спосіб та пристрій для його здійснення дозволяють стабілізувати вихід і завдану якість помелу у часі. В процесі експлуатації, одначе тут виникає небажаний ефект, що полягає в тому, що витрати на виході ударновідцентрового подрібнювача високої інтенсивності можуть повільно зменшуватися завдяки накопиченню результатів помелу у вихідному трубопроводі. Це приводить до періодичної зупинки млина і необхідності його чистки. Наявність при цьому відомого способу та пристрою регулювання загрузки млина не дозволяє знищити цей ефект [3]. В основу винаходу покладена задача удосконалити спосіб та пристрій [2] подрібнення макухи олійних культур із забезпеченням надійної автоматичної стабілізації завданої дисперсності помелу готового продукту з одночасним регулюванням витрат сировини, що поступає в млин. Задача вирішується шляхом додаткового вимірювання витрат продуктів помелу на виході ударно-відцентрового подрібнювача високої інтенсивності та одночасного впливу здобутого значення витрат в сукупності із значенням струму навантаження електродвигуна основного приводу вказаного подрібнювача на швидкість подачи сировини в млин. Задача вирішується також тим, що трубопровід на виході ударно-відцентрового подрібнювача високої інтенсивності має форму дуги радіуса R=1...1,5м, одним "нерухомим" кінцем закріплюється на вихідному фланці вказаного подрібнювача, а другим - "вільним" (підпружиненим для забезпечення малого ходу від 0 до 3...5мм) зв’язаний з датчиком переміщення або зусилля, який одночасно з датчиком сили струму електродвигуна основного проводу (що обертає завантажуючий диск дезінтегратора) вказаного подрібнювача підключають на вхід регулятору завантаження млина. Регулятор, в свою чергу зв’язаний з електропри 83241 4 водом шнекового або іншого живляча, відповідно до завданих та поточних сигналів вказаних датчиків змінює подачу сировини в млин. Помел сировини (макухи) відбувається в два етапи, причому на першому етапі макуху подрібнюють шляхом ударно-відцентрового подрібнення низької інтенсивності до розмірів часток не більше 8...10мм в діаметрі та змішують з відсепарованими великими частками готового порошку, що поступають на рециркуляцію, а на другому етапі цю суміш остаточно подрібнюють шляхом ударновідцентрового подрібнення високої інтенсивності (в дезінтеграторі) до завданої кондиції готового порошку. Причому частку рециркуляційної складової суміші на вході в дезінтегратор регулюють по відхиленню поточної тонкості помолу готового продукту від завданої шляхом переміщення регулюючих заслінок сепаратора. Дисперсність готового продукту при цьому вимірюють датчиком тонкості помолу, наприклад [4], який встановлюють на виході сепаратора і зв’язують з виконавчими механізмами регулюючих заслінок сепаратора крізь регулюючий мікропроцесорний контролер. Задача вирішується також тим, що лопасний ротор ударно-відцентрового подрібнювача низької інтенсивності (першого етапу) обертається у вертикальному циліндрі з перфорованими стінками та дном, причому отвори, розташовані рядами у шаховому порядку, мають діаметр 8...10мм, а в змішувальну камеру цього подрібнювача, яка облаштована магнітним сепаратором металодомішок, самопливом направляють такі потоки: під кутом 65° до горизонту - макуха після першого етапу подрібнення, під кутом 80° до горизонту - рециркуляційного потоку відсепарованих великих часток готового порошку. На Фіг.1 показаний пристрій для здійснення запропонованого способу. Пристрій вміщує приймальні патрубки макухи та великих часток (рециркуляції) готового порошку ударно-відцентрового подрібнювача 1 першого етапу подрібнення, штифтовий подрібнювач-дезінтегратор 2 другого етапу помелу, сепаратор 3 з вібротранспортером 4 рециркуляції. Завантаження млина сировиною (макухої) реалізують за допомогою шнекового живлювача 5 із технологічного бункера. Пристрій має у своєму складі магнітні сепаратори металевих домішок вхідних та вихідних потоків. Спосіб реалізується таким чином. Сировину із бункера подають в подрібнювач 1 першого етапу подрібнення крізь патрубок і магнітний сепаратор. Подрібненна макуха після першого етапу змішують з рециркуляційним потоком великих часток готового порошку із сепаратора 3, очищують від металодомішок і самопливом направляють в дезінтегратор 2, де в процесі високоінтенсивного ударно-відцентрового подрібнення порошок остаточно подрібнюють. Отриманий тут порошок з потоком повітря із дезінтегратора 2 направляють в трубопровід 6, що має форму дуги радіуса R=1...1,5м. Один "нерухомий" кінець трубопроводу закріплюють на вихідному фланці дезінтегратора 2, а другий "вільний" підпружинюють для забезпечення його ходу в границях від 0мм до 3...5мм і зв’язують з датчиком 7 переміщення, наприклад диференційно 5 трансформаторним, або зусилля, наприклад, тензометричним. При проходженні потоку по дузі трубопровода виникає сила Коріоліса, пропорційна витратам F, яку вимірюють датчиком 7, що представляє собою витратомір вихідного потоку дезінтегратора 2. Сигнали одночасно від витратоміра 7 та датчика 8 сили струму І електродвигуна, що обертає основний диск дезінтегратору (крізь який макуха поступає в зону помелу), направляють в регулятор завантаження млина, який реалізують у мікропроцесорному контролері 9. В залежності від знаку та величини сигналу розбалансу εF, що дорівнює сумі різниць поточних та завданих значень кожного із вказаних сигналів: εF=K1(Fп-Fзавд)+К2(І пІ завд), Де К1, К2 - коефіцієнти пропорційності, регулятор 9 виробляє сукупний регулюючий вплив, який за допомогою частотного перетворювача 10 пропорційно εF змінює швидкість обертання електроприводу шнекового живлювача 5 млина і, таким чином, регулює подачу сировини. Продукт помелу із трубопроводу 6 поступає в сепаратор 3, де порошок розділяють на фракції по сортах (дисперсності помелу). Сепаратор 3 складається з двох камер, між якими є прямокутний отвір на всю ширину камер. Отвір, обладнують двома регулюючими заслінками 11, 12 з електричними виконавчими механізмами 13, 14 (наприклад типу МЭО-0,63), відповідно, а також механічними індикаторами положення заслінок і датчиками положення 15, 16 для точного позиціювання вказаних виконавчих механізмів. Перша камера сепаратору 3 має додатковий отвір для проходу свіжого повітря із навколишнього середовища для забезпечення потрібного аеродинамічного потоку в зоні сепарації. В зону сепарації першої камери подають вихідний потік із дезінтегратора 2, який в залежності від кута повернення заслінки 11 змінює кут нахилу своєї "атаки" відносно потоку свіжого повітря, що проходить крізь отвір із першої камери в другу завдяки вентилятору 17. При цьому кут повертання (положення) заслінки 12 встановлює площу перерізу отвору між камерами сепаратора 3, що дозволяє змінювати швидкість повітря в отворі. Переміщення регулюючих заслінок 11, 12 приводить до зміни співвідношення порошку, що поступає з повітрям в другу камеру (тонкий помел) або повертається на рециркуляцію вібротранспортером 4 в приймальний патрубок подрібнювана 1 (грубий помел). Заслінку 11 при цьому використовують для поточного регулювання в певних границях тонкості помелу готового продукту, а заслінку 12 - для змі 83241 6 ни вказаних границь регулювання дисперсності, відповідно, наприклад, до завдання або сигналу датчика дисперсності 18 чи результату експресаналізу зразка готового продукту на виході сепаратора [4]. Автоматичне регулювання по сигналу датчика 18 тонкості помелу готового продукту, що встановлюють на виході сепаратора 3, здійснює регулятор якості помелу, який реалізовують у регулюючому мікропроцесорному контролері 9, що за допомогою електричних виконавчих механізмів 13, 14 змінює положення заслінки 11 і при необхідності коректує положення заслінки 12 так, щоб сигнал розбалансу εQ (різниця між завданим і поточним сигналом від датчика 18) прагнув до нуля εQ→0. Друга камера сепаратора 3 поділена рамою 19 з фільтруючим матеріалом, що відділяє повітря, яке витягується вентилятором 17 вверх від порошку, що осідає вниз. Рама 19 при цьому додатково обладнана електромеханічним пристроєм періодичного стряхування, що виключає забивання фільтру. Порошок, що осів в низу другої камери сепаратора 3, виводять крізь ваговий дозатор 20 на подальшу переробку або упаковку, наприклад в мешки. Використання даного способу та пристрою відносно [2] показало значне підвищення безперебійності роботи млина, надійності автоматичної стабілізації завданої дисперсності та продуктивности помелу. Пропонуємий спосіб подрібнення макухи олійних культур та пристрій для його реалізації знайдуть використання в харчовій, м'ясній та комбікормовій промисловості для виробництва харчових додатків, соусів, майонезів, гірчиці та комбікормів. Джерела інформації, прийняті до уваги: 1. Современные средства размола зерна / А.И. Зотьев и др. - М.: Колос, 1982. 2. 3аявка на винахід №а200504070 від 28.04.05. М. кл. В02С 25/00. Муратов В.Г. Спосіб автоматично керованого подрібнення макухи олійних культур та пристрій для його здійснення. 3. а. с. ссср №797763. МКИ В02С 25/00. В.Г. Боев и др.. Устройство для регулирования загрузки дробилки. Опубл. 23.01.81 в БИ №3. 4. Алешин А.М., Тигарев А.М. Кондуктометрический анализатор АДК-ОЗМ - как элемент КТС управления и регулирования дисперсности порошковых материалов. - Львов: Материалы второй украинской конференции по автоматическому управлению «Автоматика-95», 1995, с. 26-27. 7 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 83241 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601