Пристрій для змішування рідких напівфабрикатів

Реферат: Пристрій для змішування рідких напівфабрикатів містить корпус, вертикальний вал, на якому розміщений ротор діаметром D з вхідним отвором та вихідними каналами. Діаметр вхідного отвору для оброблюваного продукту регулюється змінною шайбою, всередині ротора додатково встановлено два циліндри, радіусом відповідно 0,2…0,25D та 0,35…0,4D, причому циліндр радіусом 0,35…0,4D встановлений з ексцентриситетом, а на зовнішніх стінках циліндрів виконані коловим масивом вісім наскрізних каналів. UA 103656 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗМІШУВАННЯ РІДКИХ НАПІВФАБРИКАТІВ UA 103656 U UA 103656 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової та фармацевтичної промисловості, а саме до змішувачів періодичної дії, та направлена на інтенсифікацію змішування рідких напівфабрикатів, наприклад, в хлібопекарській галузі - рідких опар та заквасок. Найближчим аналогом є роторно-імпульсний апарат [патент RU 2189274, МПК B01F 7/00, опубл. 20.09.2002] який містить корпус, вхідний та вихідний патрубки, концентрично встановлені в корпусі, виконаний у вигляді тіл обертання ротор з наскрізними каналами і статор з наскрізними каналами; канали ротора виконані з тангенціальним входом і радіальним виходом, а канали статора виконані тангенціальними, між боковими стінками ротора і статора є радіальний зазор. Недоліком цього апарата є виникнення великих градієнтів зсувних напруг та зрізаючих зусиль, що викликає деформацію стінок дріжджових клітин та їх розрив. Крім того, за рахунок дисипації кінетичної енергії, особливо в радіальному зазорі між ротором і статором, відбувається значне нагрівання оброблюваного продукту, що в комплексі негативно впливає на умови розмноження дріжджових клітин. Крім того, рівномірність руху рідини в ємкості може призводити до створення стаціонарних вихорів, в проміжку між якими виникають застійні зони, в яких перемішування може бути недостатнім. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для змішування рідких напівфабрикатів, а саме високоефективного змішувача з нестаціонарними потоками речовини, які в силу своєї циклічності призводять до створення вібраційного ефекту, який активізує процес перемішування та бродіння суміші. Також задачею корисної моделі є перенос процесу змішування всередину ротора, в якому можна створити прогнозовані сприятливі кінематичні умови обробки. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для змішування рідких напівфабрикатів, що містить корпус, вертикальний вал, на якому розміщений ротор діаметром D з вхідним отвором та вихідними каналами, згідно з корисною моделлю, діаметр вхідного отвору для оброблюваного продукту регулюється змінною шайбою, всередині ротора додатково встановлено два циліндри радіусів відповідно 0,2…0,25D та 0,35…0,4D, причому циліндр радіусом 0,35…0,4D встановлений з ексцентриситетом, а на зовнішніх стінках циліндрів виконані коловим масивом вісім наскрізних каналів. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та технічним результатом полягає в наступному. Рідкі та сухі компоненти завантажуються в робочу ємність змішувача, де циліндричним ротором, зовнішнім діаметром D, розкручуються і відцентровою силою відкидаються на периферію ємності. За рахунок підводу механічної енергії всередині ротора створюється зниження тиску, що в свою чергу створює об'ємне всмоктування продукту всередину ротора, при цьому гідравлічний опір входу в ротор мінімальний. Потрапляючи через нижній отвір ротора та проходячи через наскрізні канали першого циліндра радіусом 0,2…0,25D, оброблюваний продукт піддається інтенсивному перемішуванню, диспергуванню та деформації дисперсних часток, а внутрішній циліндр, встановлений з ексцентриситетом та діаметром у діапазоні 0,35…0,4D, створює автовібрації, пульсації, кавітаційні та інші гідродинамічні впливи. Інтенсифікація процесу змішування в апараті обумовлена багатофакторним впливом на оброблюване рідке гетерогенне середовище, що полягає в пульсаціях тиску і швидкості потоку рідини, розвиненої турбулентності в локальних об'ємах ротора. Апарат дозволяє досягти великих значень щільності гідродинамічної і гідроакустичної енергії. Для того, щоб регулювати інтенсивність оброблення продукту, діаметр вхідного отвору ротора можна змінювати за допомого змінних шайб різного діаметра. Така конструкція має низьку енергоємність, обумовлену тим, що оброблюваний продукт є одночасно і джерелом і об'єктом гідромеханічних коливань, кінетична енергія безпосередньо перетворюється в турбулентну енергію. Таким чином пропоновані ознаки в сполученні з раніше відомими дозволять отримати новий позитивний ефект, що полягає в покращенні якості рідких напівфабрикатів. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: Фіг. 1 - загальний вигляд змішувача; Фіг. 2 переріз А-А; Фіг. 3 - переріз Б-Б. Змішувач складається з циліндричної ємності 1, всередині якої розміщений вертикальний вал 2, який приводиться в рух за допомогою електродвигуна 3 та з'єднаний з ним за допомогою муфти 4. Для завантаження рідких і сухих компонентів передбачено два завантажувальних патрубки 5 та 6. На валу закріплено циліндричний робочий орган 7 в нижній частині якого розташована змінна шайба 8 з отвором. Всередині робочого органу розміщені два циліндри меншого радіуса: циліндр 9 коаксіально, а циліндр 10 встановлений з ексцентриситетом. 1 UA 103656 U 5 10 15 20 Працює змішувач наступним чином. За допомогою завантажувальних патрубків 5 та 6 компоненти подаються в циліндричну ємність апарата 1, в якій вони за допомогою робочого органу 7 розкручуються та отримують відцентрове прискорення. Рідка суміш також паралельно всмоктується всередину робочого органу через змінний диск 8, що дозволяє змінювати інтенсивність її обробки. Далі вона через канали першого циліндра 9 потрапляє у першу порожнину, а через канали другого циліндра 10, встановленого з ексцентриситетом, у другу порожнину. В результаті несиметричності порожнин в роторі рідка суміш рухається зі змінною швидкістю, утворюючи циклічні перепади швидкості течії. Це викликає утворення періодичних завихрень високої частоти, які інтенсифікують процес змішування. На останньому етапі руху суміші в роторі вона виводиться через канали зовнішнього циліндра в робочу ємність. Змінна вхідна шайба з отворами змінного діаметра дозволяє регулювати кількість рідини, що надходить в ротор, і відповідно - швидкість її течії, таким чином змінюючи інтенсивність обробки в залежності від якості напівфабрикатів та вологості суміші. Технічний результат від виконання робочого органу у вигляді циліндрів з наскрізними каналами, один з яких встановлений з ексцентриситетом, та встановленої шайби з різними діаметрами дозволить отримати високоефективний апарат з оптимальною енергоємністю і матеріаломісткістю та високим ступенем впливу на оброблювану суміш, що в кінцевому результаті призведе до одержання продукту оптимальної консистенції та активності бродіння. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Пристрій для змішування рідких напівфабрикатів, що містить корпус, вертикальний вал, на якому розміщений ротор діаметром D з вхідним отвором та вихідними каналами, який відрізняється тим, що діаметр вхідного отвору для оброблюваного продукту регулюється змінною шайбою, всередині ротора додатково встановлено два циліндри, радіусом відповідно 0,2…0,25D та 0,35…0,4D, причому циліндр радіусом 0,35…0,4D встановлений з ексцентриситетом, а на зовнішніх стінках циліндрів виконані коловим масивом вісім наскрізних каналів. 2 UA 103656 U 3 UA 103656 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4