PL215328B1 - Sterylizator pionowy, zwłaszcza do produkcji pasz - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sterylizator pionowy zwłaszcza do produkcji pasz, którego zadaniem jest poprzez wysoką temperaturę i przetrzymanie w określonym czasie likwidacja bakterii, grzybów i innych szkodliwych substancji przy jednoczesnym ograniczeniu strat podstawowych składników mieszanek pasz.

Znane są rozwiązania sterylizatorów poziomych cylindrycznych z wałem napędowym, na którym nawinięty jest ślimak transportowy, do którego surowiec dozowany jest podajnikiem ślimakowym poprzez podgrzewacz a następnie po mechanicznym przesunięciu przy pomocy wału z nawiniętym ślimakiem wzdłuż cylindra sterylizatora skierowany jest do kolejnego przenośnika ślimakowego zasilającego kolejne urządzenie w linii produkcyjnej paszy.

Wadą tego rozwiązania jest brak kontroli ilości surowca znajdującego się w zbiorniku sterylizatora, częściowe mieszanie surowca podczas przesuwania co prowadzi do nieznacznej degradacji, trudność w synchronizacji na zasilaniu i wybieraniu oraz brak bajpasu, który pozwala na ominięcie źle podgrzanego surowca w momencie startu instalacji.

Znane są rozwiązania sterylizatorów poziomych cylindrycznych z wałem napędowym, na którym nawinięty jest ślimak transportowy, do którego surowiec dozowany jest podajnikiem ślimakowym poprzez podgrzewacz a następnie po mechanicznym przesunięciu przy pomocy wału z nawiniętym ślimakiem wzdłuż cylindra sterylizatora skierowany jest poprzez specjalny układ rozdzielający duże kęsy na mniejsze porcje, a który zainstalowany jest na końcu wału sterylizatora do kolejnego urządzenie w linii. Wadą tego rozwiązania jest brak kontroli ilości surowca znajdującego się w zbiorniku sterylizatora, częściowe mieszanie surowca podczas przesuwania co prowadzi do nieznacznej degradacji. Z uwagi na duże porcje jakie wypadają ze sterylizatora do kolejnego urządzenia w linii wymagane jest aby w urządzeniu odbierającym zastosowano do ich napędu silniki o znacznie podwyższonej mocy w celu zniwelowania obciążeń pulsujących. Wadą jest konieczność utylizacji części źle podgrzanego surowca, który z powodu porcjowego dozowania surowca powoduje zakłócenia pracy kolejnych urządzeń w linii.

Znane są sterylizatory pionowe w kształcie cylindra z kilkoma komorami i wałem obrotowym z wygarniaczami w każdej komorze. W dnach kaskadowo umieszczonych nad sobą cylindrycznych komorach znajdują się po przeciwnej stronie małe otwory, przez które przy pomocy łopat wygarniających surowiec przemieszczany jest od góry do dołu poprzez kolejne komory.

Wadą tego rozwiązania jest brak kontroli ilości surowca znajdującego się w zbiorniku sterylizatora, duże mieszanie surowca podczas przemieszczania się pomiędzy wieloma komorami prowadzi do znacznej degradacji cząstek surowca, a z uwagi na duże porcje jakie wypadają ze sterylizatora do kolejnego urządzenia powoduje nierównomierne obciążenie kolejnego urządzenia zamontowanego w linii.

Wadą znanych rozwiązań jest brak zapewnienia takich samych warunków sterylizacji dla każdej cząstki surowca, które przemieszczane są poprzez wymuszenie przez komorę sterylizatora na skutek różnych prędkości z jakimi w sposób mechaniczny te cząstki są przemieszczane.

Celem wynalazku jest budowa urządzenia zapewniającego stworzenie równomiernych warunków sterylizacji cząstek surowca, wyeliminowanie do minimum zjawiska degradacji, obniżenie energochłonności, ułatwienie prowadzenia procesu w linii, dokładne monitorowanie czasu sterylizacji i jego parametrów oraz umożliwienie pominięcia sterylizatora w przypadku rozruchu instalacji czy braku konieczności przedłużenia procesu sterylizacji paszy po jej podgrzaniu.

Charakterystyczną cechą sterylizatora pionowego zwłaszcza do produkcji pasz, którego pionowy korpus zbudowany jest w kształcie cylindra, jest wykorzystanie siły grawitacji pozwalającej na znaczne zmniejszenie wielkości napędów i potrzebnej mocy silników oraz jego posadowienie na układzie wagowym, który zapewnia łatwe i dokładne sterowanie procesem technologicznym. Specjalny układ wybieraków, znajdujący się w jego dolnej części zapewnia równomierne wybieranie surowca z całej powierzchni przekroju poziomego słupa surowca eliminując zjawisko degradacji cząstek surowca.

Wolno obracające się łopata wzruszająca znajdująca się wewnątrz dolnej części ogrzewanego cylindra podczas obrotu powoduje delikatne falowanie słupa surowca znajdującego się w jego wnętrzu co zapobiega jego zawieszanie się. Zamontowanie bajpasu pozwala w pierwszej fazie rozruchu zimnej instalacji podczas rozgrzewania surowca na ominięcie sterylizatora, do którego należy dozować surowiec podgrzany o z góry określonej temperaturze.

PL 215 328 B1

Zasypanie sterylizatora zimnym i mokrym surowcem powoduje oklejanie się ścianek wewnętrznych sterylizatora utrudniając jego pracę w pierwszej fazie rozruchu przy jednoczesnym pogorszeniu warunków higienicznych.

Podgrzewany bajpas w radykalny sposób przyspiesza uruchomienie instalacji, jak i pozwala na pracę instalacji bez użycia sterylizatora w przypadku takiej potrzeby.

Zapotrzebowanie energii elektrycznej do napędu mechanizmów sterylizatora jest kilka krotnie mniejsze od znanych dotychczas rozwiązań.

Istota wynalazku polega na tym, że korpus sterylizatora wykonany w kształcie cylindra posadowiony jest w pozycji pionowej na tensometrach wagowych a w jego dolnej części pod otworem cylindra znajduje się otwór zasypowy układu wybieraków o dużej powierzchni wybierania zbliżonej do powierzchni dna cylindra w celu jednoczesnego pobierania cząstek surowca z każdego miejsca w płaszczyźnie poziomej surowca znajdującego się w dole cylindrycznego zbiornika. Dla wyeliminowania procesu zawieszania się surowca w zbiorniku w jego dolnej części znajduje się łopata wzruszacza w kształcie klina uzyskująca napęd od motoreduktora poprzez wał napędowy, która podczas obrotu powoduje lekkie promieniowe falowanie warstwy surowca. Układ wybierający posiada wybieraki ślimakowe o zmiennym kształcie zwojów i zmiennej średnicy rdzenia zapewniające równomierne wybieranie surowca z całej płaszczyzny poziomej cylindra sterylizatora.

Zbiornik sterylizatora i układ wybieraków znajdujące się nad łącznikiem sumującym połączony jest bajpasem od góry poprzez zawór rozdzielający a w dolnej części poprzez zawory odcinające co pozwala na pominięcie komory sterylizatora w procesie produkcji podczas startu, gdy surowiec nie posiada odpowiedniego parametru temperatury lub w przypadku braku konieczności dłuższej sterylizacji surowca.

Bajpas i zbiornik sterylizatora są podgrzewane w celu utrzymania temperatury uprzednio podgrzanego surowca.

Zaletą zastosowanego rozwiązania są równomierne warunki sterylizacji cząstek surowca, wyeliminowanie do minimum zjawiska degradacji, obniżenie energochłonności, ułatwienie prowadzenia procesu produkcji w linii, dokładne monitorowanie czasu sterylizacji i jego parametrów oraz możliwość pominięcia sterylizatora w przypadku rozruchu instalacji czy braku konieczności przedłużenia procesu sterylizacji paszy po jej podgrzaniu.

Zaletą jest także znaczne zmniejszenie wielkości napędów co pomniejsza koszty eksploatacji.

Przykładowe rozwiązanie przedmiotu projektu wynalazczego przedstawione jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok w przekroju pionowym przez linię cięcia A-A, fig. 2 przedstawia konstrukcję sterylizatora w widoku pionowym od strony wysypu, fig. 3 - widok B-B przekroju poziomego bez pokazania surowca.

Urządzenie według wynalazku składa się cylindrycznego korpusu 2 osadzonego na tensometrach 9 i regulowanych nogach 10, rozdzielacza dwudrogowego 1 połączonego do otworu zasypowego pokrywy 21 zamykającej od góry cylinder 2 oraz z rury transportowej bajpasu 3.

W dolnej części korpusu 2 zamocowany jest układ wybierający 14 z wybierakami 12, napędem 13 i przekładnią 18.

Na pokrywie 21 korpusu 2 znajduje się zawór odpowietrzający 20.

Do wylotów układu wybierającego 14 zamocowane są zawory odcinające 15. Wewnątrz korpusu 2 zamocowany jest wał napędowy 5, który połączony jest z przekładnią napędową 4, wzruszaczem 6 i rozgarniaczem 19.

Rura transportowa 3 i zawory odcinające 15 połączone są z łącznikiem sumującym 16. Korpus 2 i rury 3 ocieplone są ogrzewanym płaszczem 17. Na bocznej ścianie korpusu znajdują się otwory rewizyjne 11 oraz zamocowane są czujniki przepełnienia 7 i czujniki pomiaru temperatury 8.

Zasady pracy urządzenia według wynalazku jest następująca.

W momencie uruchamiania instalacji źle rozgrzany gorącą parą surowiec nie może być skierowany do podgrzewanego zbiornika sterylizatora 2 lecz poprzez przekierowanie rozdzielacza 1 na podgrzewaną rurę 3 bajpasu i zamknięcie zaworów 15 surowiec bezpośrednio podawany jest do łącznika sumującego 16 skąd skierowany jest do dalszych urządzeń w linii produkcji paszy gdzie po usunięciu nadmiaru wody, ostudzeniu i rozdrobnieniu skierowany jest do sterylizatora.

Po osiągnięciu zadanej temperatury następuje przekierowanie strumienia podgrzanego surowca rozdzielaczem 1 i skierowanie go do podgrzewanego zbiornika 2 z jednoczesnym otwarciem zaworów 15. Zbiornik 2 zasypywany jest surowcem do osiągnięcia zaprogramowanej wagowo ilości. Po jej osiągnięciu programowo uruchomiony zostaje układ wzruszający 6 oraz wybieraki 12, które wybierają

PL 215 328 B1 równomiernie surowiec z całej powierzchni dna cylindra zbiornika w sposób zapewniający utrzymanie stałej zaprogramowanej wagi surowca w komorze 2 sterylizatora i są sprzężone z systemem zasilania. Czas przebywania surowca w komorze 2 jest najważniejszy w procesie sterylizacji i jest on tym dłuższy im większa jest waga surowca jaką zasypana jest komora 2.

Dla zabezpieczenia przed przesypaniem granicznej wagi surowca w górnej części korpusu 2 zamontowany jest czujnik przepełnienia 7. Do kontroli temperatury wsadu surowca służą czujniki temperatury 8. Do kontroli wnętrza zbiornika 2 sterylizatora służą klapy rewizyjne 11. Zbiornik 2, układ wybierający 14, łącznik sumujący 16 i rura bajpasu 3 obudowane są ogrzewanym izolowanym płaszczem 17, którego wysokość temperatury regulowana jest automatycznie według zadanej wartości przewidzianej w procesie technologicznym. Zamocowany na wale 5 rozgarniacz 19 ma na celu likwidację stożka usypowego przed czujnikiem przepełnienia 7.

Claims (5)

1. Sterylizator pionowy, zwłaszcza do produkcji pasz zbudowany w formie pionowego cylindra z wewnątrz umieszczonym obrotowym wałem i układem wybierającym, znamienny tym, że korpus sterylizatora posadowiony jest na tensometrach wagowych (9) a w dolnej części cylindra sterylizatora (2) znajduje się otwór wysypowy o powierzchni zbliżonej do powierzchni dna cylindra i zewnętrznym bajpasem (3) oraz wzruszaczem (6).

2. Sterylizator według zastrz. 1, znamienny tym, że bajpas (3) w swej górnej części posiada zawór rozdzielający (1) a w dolnej części zawory odcinające (15).

3. Sterylizator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w dolnej części bajpasu (3) i układu wybieraków (12) znajduje się łącznik sumujący (16).

4. Sterylizator według zastrz. 1, znamienny tym, że łopata wzruszacza (6) posiada kształt klinowy.

5. Sterylizator według zastrz. 1, znamienny tym, że układ wybierający (14) posiada wybieraki ślimakowe (12) o zmiennym kształcie zwojów i zmiennej średnicy rdzenia.