HU209075B

HU209075B - Impacting purifying plant

Info

Publication number: HU209075B
Application number: HU913004A
Authority: HU
Inventors: Franz Reichmuth
Original assignee: Buehler Ag
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1994-03-28
Also published as: DE59005210D1; KR920700771A; KR940004229B1; HU913004D0; JP2655751B2; TR26845A; CZ279161B6; EP0465607B1; RU1837969C; ES2052280T3; SK278620B6; HUT61223A; CS9100180A2; EP0465607A1; WO1991011260A1; BR9007242A

Description

A találmány tárgya ütköztetéses tisztítóberendezés gabona-, gríz- vagy lisztszerű anyagok részére, egy forgó, legalább két axiális irányban egymás mögött elrendezett szórócsatomával rendelkező szórókerékkel, mely körül egy ütköztető gyűrű van elrendezve, továbbá központosán elhelyezett táplálócsővel valamint elvezetőcsatomával.

A malmokban, illetve az őrlési eljárásoknál különböző ütköztető berendezések kerülnek alkalmazásra, melyeknek feladata a betáplált anyag aprítása. Ezektől eltérő feladatuk van az úgynevezett ütköztetéses szétválasztóknak, tisztítóberendezéseknek, sterilizátoroknak, melyeket az angol nyelvterületen Entoleter-nek, a német nyelvterületen Prallauflösemek neveznek. Ezek a berendezések eljárástechnikailag hasonló elven működnek, és feladatuk a nemkívánatos komponensek szelektív megsemmisítése. Az anyagra ható ütköztető erő, illetve az ütköztető sebesség az alkalmazási területtől függően kerül beállításra. Az anyagok egyedi szemcséi rendkívül nagy szilárdsággal rendelkeznek, akár egész gabonamagokról, akár grízféleségről vagy lisztrészecsékről van szó. Ezzel szemben egy olyan gabonamag, melyet a magtári zsizsik (Calandra granaria) kivájt, igen törékeny. A rovarok és rovartojások ugyancsak nagyon ütésérzékenyek. Ezt a körülményt hasznosítják ütköztetésnél, például a sterilizátornak nevezett ütköztető berendezéseknél, ahol is az üreges magok szétzúzódnak, a rovarok és rovartojások elpusztulnak.

A malmok feladata, hogy a fehér liszttestről a belsőmag-fehérjeréteget leválasszák. A hengerszékről érkező őrölt anyagot a továbbiakban elrendezett síkrosta a kívánt csoportokra osztja. Ezzel szemben az ütköztetéses tisztítóberendezés - alkalmazása esetén - a hengerszék és a síkrosta közé van elhelyezve és feladata szétbontani az őrléskor keletkező lapocskákat és az összefüggő belsőmag-fehéq'erészecskéket fellazítani.

A felhasználás során a legtöbb esetben a mindenkor specifikusan megválasztott geometriai viszonyok, a szórókerék kerületi sebességének optimális meghatározása nagyon jó hatásfokhoz és a kívánt eredményekhez vezettek. Különösen a mai időkben megkívánják, hogy az alapélelmiszerek értéket nem csökkentő kezelésben részesüljenek, tehát ne legyenek kitéve a termikus eljárások hátrányainak, vagy különösen, a végül is nem tisztázott hatású besugárzásoknak. Ezért különösen alkalmas kezelési módnak tekinthetők a mechanikus eljárások, melyek a csoportokat (frakciókat) kizárólag mechanikus úton választják szét. Ezért a találmány egyik fő célja volt az ismert mechanikus eljárás hatékonyabbá tétele az említett elv érvényesülése mellett.

Az eddig ismert megoldások legfőbb hátránya az volt, hogy az ütköztetéses berendezésen átengedendő anyag mennyiségének növelése esetében a kívánt hatás - a megnövekedett termékteljesítménnyel fordított arányban - csökkent, kapcsolódva azzal a nagyon kellemetlen következménnyel, hogy az értékcsökkentő rovarok elpusztítása nem volt azonnal regisztrálható. Ugyancsak nem volt könnyen megállapítható, hogy a belsőmagfehéije ütköztetéses leválasztása a liszttestről optimálisan bekövetkezett-e. Ez odavezetett, hogy szakkörökben elterjedt az a vélemény, miszerint az ütköztetéses berendezések „nem hoznak sokat”. Az egyes esetekben végzett vizsgálatok ezt valóban igazolták, és megállapítható volt, hogy az ütköztetéses berendezések az őrlési folyamatban szűk keresztmetszetet képeznek.

A találmány feladata egy olyan ütköztető berendezés létrehozása, melynek átbocsájtó teljesítménye a követelményeknek megfelel, egyben biztosítja a termék kifogástalan minőségét abban az értelemben, hogy maradéktalanul elpusztítja az értékcsökkentő rovarokat, valamint a héjat és a belsőmagfehéijét szétválasztja·

A találmány e feladatot egy olyan gabona-, grízvagy lisztszerű anyagok részére kialakított ütköztetéses tisztítóberendezéssel oldja meg, amely egy forgó, legalább két axiábs irányban egymás mögött elrendezett szórócsatomával rendelkező szórókerékkel van ellátva, mely körül egy ütköztető gyűrű van elrendezve, továbbá központosán elhelyezett táplálócsővel, valamint elvezetőcsatomával rendelkezik, ahol a szórókerékben egy a táplálócsőhöz csatlakozó, a betáplált anyagot a szórócsatomákra szétosztó terelőkészülék van ebendezve és minden szórócsatomához egy elkülönített ütköztető felület van hozzárendelve, mely ütköztető felületek ellenirányban nyíló csonkakúpként vannak kiképezve.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ezideig nem tulajdonítottak megfelelő jelentőséget egyrészről a termékáramlásnak illetve áramlásoknak, másrészről az ütköztetés módjának és helyének. A termékáramlás nagy koncentrációjának az a következménye, hogy a termékáram egy részével az ütköztető felületen termékpáma alakul ki, amely az ütközést letompítja és így nem jön létre az a felcsapódási erő, amely az üreges magok szétzúzásához illetve a rovartojások elpusztításához szükséges volna. Másrészről a bevezetett anyag irányítása, terelése kedvezőtlenül alakul abban az értelemben, hogy bizonyos szakaszokon túl sok anyag áramlik keresztül, más helyeken pedig túl kevés. Az ütköztető berendezés abban az értelemben kétségtelenül egy nehezebben kezelhető készülék, hogy azon egy keverék kerül feldolgozásra. Egyrészről érvényesülnek a légáram szabályai, mint egy ventilátor esetében, másrészről viszont a centrifugáló anyagszórás fizikai szabályai. Közelfekvő okokból a mai napig elkerülték, hogy egy centrifugát közvetlenül egy folyadék-, vagy levegőmodellel hasonlítsanak össze, minthogy a centrifugában az anyag erőteljes irányváltoztatása és nagy gyorsulása következtében extrém szétválasztódások jönnek létre. Csak egynél több szórócsatoma alkalmazása tette lehetővé a berendezésen belül az anyagirányítás szabályozhatóságát. Kísérletek igazolták, hogy ezen a módon csupán csekély kialakítási többlettel és azonos hatékonyságú ütköztetéssel a berendezés termékátengedő kapacitása kétszeresére növelhető. A találmány meglepő módon jelentős számú különösen előnyös kiviteli alakot tesz lehetővé.

így különösen előnyösen csatlakoztatható a tápláló2

HU 209 075 Β csőhöz egy terelőkészülék, amely a szórókerékhez rögzítve azzal együtt forog. A terelőkészülék több beszívócsatomával rendelkezik, melyek a gyűrűs-tárcsaalakú szórócsatomákhoz vezetnek.

A szórócsatomák egymáshoz képest axiális irányban eltolt elhelyezkedése következtében szükségszerűen különböző alakú szórócsatomák kerültek kialakításra. Ezt illetően kísérletek igazolták, hogy két axiálisan eltolt elhelyezkedésű szórócsatoma esetében több beszívócsatomára van szükség, ahol is a táplálócsőtől távolabb fekvő szórócsatomához kétszeresen több beszívócsatomára van szükség, mint a táplálócsőhöz közelebb eső szórócsatomához. Ez azt jelenti, hogy a beszíváshoz egy megfelelő felületviszonyt kell betartani. Ezen viszony kialakítása esetén a szórócsatomákra jutó anyag pontosan feleződik, illetve mindkét szórócsatoma azonos szórási feltételeket biztosít az anyag részére.

Előnyös továbbá, ha a táplálócsőtől távolabb fekvő szórócsatomába torkolló beszívócsatoma külső kerületén egy keresztmetszetcsökkentő betét van elrendezve. Ez a betét gyűrűcikkelyként a rotációs tengely irányába elkeskenyedően van kialakítva.

Az azonosan kiképzett beszívócsatomák szimmetrikusan helyezkednek el. Egy további, különösen előnyös kiviteli alak esetében minden szórócsatomához egy külön gyűrű alakú ütköztető felület tartozik.

Az ütköztetésnél úgy érhetünk el optimális eredményt, ha a szórókerék kettőskerékként van kiképezve és az ütköztetőgyűrű két különböző irányú ütköztető felülettel rendelkezik. Előnyös, ha a kettőskerék illetve a két ütköztető felület egy közös anyag-elvezetőcsatornával rendelkezik, amely egy tangenciálisan elrendezett termék-elvezetőcsatomába torkollik.

Ennél az előnyös kiviteli alaknál az ütköztető felületek, a kettőskerék helyzetének megfelelően, két egymással képzetes csúcsával szembefordított csonkakúppalástként vannak kiképezve. Mind az öntisztítás mind az ütköztető hatás érdekében a terelőkészülék sík terelőlapátokkal van ellátva.

A találmány szerinti elgondolás értelmében lehetséges továbbá a szórókereket három vagy négy egymás mögött aciálisan elrendezett szórócsatomával is kivitelezni, aholis minél meszebb fekszik egy szórócsatoma a betáplálás! helytől, annál több beszívócsatomát kell hozzárendelni, azaz a beszívófelületet a megfelelő méretűre kell meghatározni. Előnyös ez esetben is, ha minden szórócsatomához egy külön ütköztetőgyűrű illetve ütköztető felület tartozik.

Az előállítási költségek kedvezően alakíthatók, ha a villamos hajtómotor egy perem segítségével közvetlenül az ütköztetéses berendezés házához van csatlakoztatva. Ezen direktmeghajtás esetében az ütköztetéses berendezés fordulatszáma a motoréval megegyezik, például 3000 fordulat/perc.

Az anyag-elvezetőcsatoma két azonos alakú félből képezhető ki, melyek a szórókerék tengelyének hossztengelyére merőleges síkban szátválaszthatóak.

Rendkívül előnyös, ha az ütköztetéses berendezést ventilátorszerűen alakítjuk ki úgy, hogy mind függőleges, mind vízszintes síkban, minden térirányban az anyaghozzávezetés és a termékelvezetés kivitelezhető legyen. Ez a konstrukció lehetővé teszi a berendezés bármely irányban történő beépítését egy feldolgozó üzemben és megkönnyíti a technológiai sor tervezését.

A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről. Az

1. ábra az ütköztetéses tisztítóberendezés metszeti képe, a

2. ábra az 1. ábrán szemléltetett berendezés metszete a II—II sík mentén, a

3. ábra egy kettős szórókerék terelőkészüléke, a

4. ábra a 3. ábra felülnézete, az

5-8. ábra az ütköztetéses tisztítóberendezés különböző beépítési módozatai, a

9. ábra egy további kiviteli példa egy háromszoros szórókerékkel, a

10. ábra egy további kiviteli példa, ahol a szórókerék, kettőskerékként van kialakítva, a

11. ábra a 10. ábra szerinti megoldás megkétszerezett kiviteli alakja.

Az 1. ábra felső része egy ütköztetéses 1 tisztítóberendezést szemléltet tengely menti metszetben. Egy körülbelül 3000-es fordulatú 2 villamos motor 3 csavarokkal és 4 csatlakozóperemmel az ütköztetéses 1 tisztítóberendezés rögzített házának 5 alsó részéhez van csavarozva. A 4 csatlakozóperem úgy van kiképezve, hogy a tömítések melyek az ütköztetéses tisztítóberendezés tömítésére szolgálnak, attól kifelé helyezhetők el. A ház 6 felső része úgy van az 5 alsó résszel összekapcsolva, hogy közéjük rögzítetten egy 7 ütköztetőgyűrű van elrendezve. Mindkét házrésszel koncentrikusan a ház 6 felső részéhez egy 8 táplálócső van csatlakoztatva, melyen keresztül a kezelendő anyagot az 1 tisztítóberendezésbe vezetjük. A ház 5 alsó, illetve 6 felső részében egy 9 szórókerék van elrendezve, ahol is a 9 szórókerék egy 10 csatlakozóhüvellyel és egy 12 biztosítócsavarral van a 2 villamos motor 11 tengelyéhez csatlakoztatva. A 9 szórókeréken egy 13 külső forgótárcsa, egy 14 belső forgótárcsa és egy közöttük középen elhelyezett 15 osztógyűrű van elrendezve, amelyeket 16 csapok fognak össze, miáltal egy 17 kettőskerék képződik. E konstrukciónál egy a 8 táplálócsőhöz közelfekvő 18 külső szórócsatoma és a 8 táplálócsőtől távolabb fekvő 19 belső szórócsatoma van kialakítva. A 7 ütköztetőgyűrű két, ellenkező irányú 20, 21 ütköztető felülettel rendelkezik, melyek két egymással képzetes csúcsával szembefordított csonkakúppalástként vannak kiképezve, ahol is a 20 ütköztető felület a 18 külső szórócsatomához a 21 ütköztető felület pedig a 19 belső szórócsatomához van hozzárendelve.

A 9 szórókerék, illetve a 17 kettőskerék kerületén van a 23, 24 kiszélesedő szakasszal kialakított 22 anyagelvezetőcsatoma elrendezve (2. ábra).

A 3. és 4. ábra a 30 terelőkészüléket szemlélteti. A 30 terelőkészülék kétfajta sík terelőlapáttal van ellátva. A 31 rövid terelőlapátok a termék-levegőáramot a 18 külső (a 8 táplálócsőhöz közelebb fekvő) szórócsatornába, a 32 hosszú terelőlapátok pedig a 19 belső (a 8

HU 209 075 Β táplálócsőtől távolabb fekvő) szórócsatomába irányítják. A 3. ábrán a 31 rövid terelőlapát függőleges a 32 hosszú terelőlapát pedig vízszintes vonalkázással van jelölve.

Amint a 3. ábrából kitűnik a 30 terelőkészülék kialakítható egy darabból, például öntvényből, a 18 és 19 szórócsatomák pedig lemezből úgy, hogy ezek végül is egy egységet képezzenek.

A 19 szórócsatoma teljesen öntisztító, ha a 19 szórócsatoma beszívó szakaszába egy gyűrűcikkely alakú 33 betét kerül elrendezésre (a 4. ábrán köríves vonalkázással jelölve). A 17 kettőskerékhez 2:4 arányban vannak rendelve a 34 külső és a 35 belső beszívócsatomák. Kísérletek igazolták, hogy ennél a kiviteli alaknál a termékáramlás a szórócsatomák vonatkozásában közel azonos szintre áll be, ami ugyancsak igazolta a találmány kedvező hatásfokát. A kezelendő anyag-levegőkeverék a 8 táplálócsövön keresztül közvetlenül a 30 terelőkészülék 34 és 35 beszívócsatomáihoz kerül és forgó mozgásra kényszerül. A 34 és 35 beszívócsatornákban a keverék felgyorsul és a 16 csapokhoz ütközik. A 16 csapok két különböző körkerületen való elhelyezésével ezt az ütköztető hatást megkétszerezhetjük. Ha megfelelően nagyszámú 16 csapot alkalmazunk, akkor ez elősegíti a keverék egyenletes eloszlását a kerület mentén, ezenkívül keverőhatást is eredményeznek. Ezután a termék-levegő keveréket megosztva a 18 és 19 szórócsatomák a 20 és 21 ütköztető felületeken ütköztetik. Könnyen felismerhetők, hogy a két áramlás 90°-os elterelése az ellenkező irányokba, a keverék azonnali szétválasztását eredményezi; a nehéz anyag a megfelelő ütköztető felülethez csapódik, a levegő pedig annak mentén eláramlik. A 23 és 24 kiszélesedő szakaszai rendelkező elvezetőcsatomák gyűrű alakú és lényegében szimmetrikus elrendezése következtében az ütköztetést követően, a stabil termékáramlás mellett egy stabil levegőáramlás keletkezik. A vízturbinaszerű és a kerület irányába kiszélesedő 22 elvezetőcsatoma elősegíti a 20, illetve 21 ütköztető felületek azonos igénybevételét és elősegíti a levegő és az anyag ismételt összekeveredését, mely keverék a 22 elvezető csatornát követően pneumatikus szállítással kerül továbbításra.

Az 5-8. ábrák különböző beépítési módozatokat szemléltetnek, azt illusztrálandó, hogy függetlenül a beépítési helyzettől az ütköztetéses tisztítóberendezés mindig azonos teljesítménnyel dolgozik.

Az 5. ábra szerint a kezelendő anyagot a 40 anyaghozzávezetésen át függőlegesen alulról juttatjuk be a tisztítóberendezésbe és a 41 termék-elvezetésen keresztül vízszintesen vezetjük el. A 6. ábrán szemléltetett esetben az anyag adagolása felülről történik. A 7. és

8. ábra szerinti megoldásnál ezzel szemben a betáplálást vízszintesen, az elvezetést pedig függőlegesen eszközöljék.

A 9. ábra egy további kiviteli alakot szemléltet egy hármas 50 szórókerékkel, ahol is az 51, 52 és 53 szórócsatonákhoz egy-egy 54, 55 és 56 ütköztetőfelület tartozik. A termék az 55 és 56 ütköztető felületről lefelé az 54 ütköztető felületről fölfelé áramlik. Ennél a megoldásnál is fontos azonban, hogy a 30 terelő készülék úgy, mint az 1-4. ábrák szerinti kiviteli alak esetében, érvényesítse azt a szabályt, mely szerint az anyagelosztást valamennyi csatorna részére egyenlő mértékben kell biztosítani.

A 10. ábrán a 60 szórókerék kettős kerékként van kialakítva, analóg módon az 1. és 4. ábrán szemléltetetthez, azonban két 61 és 62 ütköztető felülettel, melyek a termékáramlást lefelé irányítják.

All. ábra a 10. ábrán szemléltetett kiviteli alakot megkétszerező megoldást szemléltet, azzal a különbséggel, hogy a termékáramlást megosztva, ellenkező irányba tereli. Ennél a kiviteli alaknál a 70 szórókerék négyszeres rotorként van kialakítva.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Ütköztetéses tisztítóberendezés gabona-, grízvagy lisztszerű anyagok részére, egy forgó, legalább két axiális irányban egymás mögött elrendezett szórócsatornával rendelkező szórókerékkel, mely körül egy ütköztető gyűrű van elrendezve, továbbá központosán elhelyezett táplálócsővel valamint elvezetőcsatomával, azzal jellemezve, hogy a szórókerékben (9, 17, 50, 60, 70) egy a táplálócsőhöz (8) csatlakozó, a betáplált anyagot a szórócsatomákra (18,19,51, 52,53) szétosztó terelőkészülék (30) van elrendezve és minden szórócsatornához (18, 19, 51, 52, 53) egy elkülönített ütköztető felület (20,21,54,55, 56) van hozzárendelve, ahol az ütköztető felületek (20,21, 54, 55, 56) ellenirányban nyíló csonkakúpként vannak kiképezve.
2. Az 1. igénypont szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az anyagot elvezető csatorna (22) a szórókereket (9, 17, 50, 60, 70) gyűrű alakban veszi körül.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az ütköztető felületek (20, 21,54, 55, 56) tangenciális anyagkilépést biztosító, közös elvezető csatornához (22) csatlakoztathatóan vannak kiképezve.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a szórókerék (9) kettőskerékként (17) van kiképezve és az ütköztetőgyűrű (7) két egymástól eltérő irányú ütköztető felülettel (20,21) rendelkezik.
5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőkészülék (30) a forgó szórókerékhez (9) van csatlakoztatva.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőkészülék (30) több beszívócsatomával (34, 35) van ellátva, melyek a gyűrűstárcsa alakú szórócsatomához (18, 19) vezetnek.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőkészülék (30) sík terelőlapátokkal (31, 32) van ellátva.
8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti ütköztetéses tisz4

HU 209 075 Β títóberendezés, azzal jellemezve, hogy a táplálócsőtől (8) távolabb fekvő szórócsatomába (19) torkolló beszívócsatoma (35) külső kerületén egy keresztmetszetcsökkentő betéttel (33) rendelkezik.
9. A 8. igénypont szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a betét (33) a terelőkészülékbe (30) benyúlóan van elrendezve, és gyűrűcikkelyként a rotációs tengely irányába elkeskenyedően van kialakítva.
10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az azonosan kiképzett beszívócsatomák (34, 35) szimmetrikusan vannak elrendezve.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az ütköztetéses tisztítóberendezés (1) házához (5, 6) egy villamos motor (2) perem segítségével közvetlenül van csatlakoztatva.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az elvezető csatorna kiszélesedő szakasza (23, 24) két azonos félből van kiképezve, mely a szórókerék tengelyének (11) hossztengelyére merőleges síkban szétválaszthatóan van kialakítva.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti ütköztetéses tisztítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az ütköztetéses tisztítóberendezés (1) olymódon van ventilátorszerűen kialakítva, hogy mind függőleges, mind vízszintes síkban minden térirányban foganatosítható anyag-hozzávezetéssel (40) és termék-elvezetéssel (41) van kiképezve.