PL248422B1 - Przepływowy mieszalnik materiałów torfowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przepływowy mieszalnik materiałów torfowych posiadający, komorę rozdrabniającą (1), ze znajdującymi się w jej wnętrzu, równolegle ułożonymi wałami rozdrabniacza (2) połączonymi z pierwszym zespołem napędowym (3), zaś pod wylotem komory rozdrabniającej (1) znajduje się komora mieszająca (4), w której znajdują się dwa równolegle ułożone wały mieszające połączone z drugim zespołem napędowym (6). Charakteryzuje się on tym, że wały mieszające posiadają na swojej zewnętrznej powierzchni pary łopat w kształcie wygiętej płyty, zamocowane do wałów mieszających od pierwszej strony bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, w których to łopatach patrząc od strony drugiej bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, płaszczyzny środkowej części (A1, A2) łopaty pochylone są do osi (x) wałów pod kątem (α) wynoszącym od 65°do 75° oraz płaszczyzny bocznych części (B1.1, B1.2) łopaty oraz płaszczyzny bocznych części (B2.1, B2.2) łopaty pochylone są w stosunku do płaszczyzny środkowej części (A1, A2) pod kątem (β) wynoszącym od 25° do 35°. Pierwsza boczna część płyty (B1.1) pierwszej łopaty oraz pierwsza boczna część płyty (B2.1) drugiej łopaty zwrócone są w kierunku komory rozdrabniającej (1). Druga boczna część płyty (B1.2) pierwszej łopaty oraz druga boczna część (B2.2) drugiej łopaty zwrócona jest w kierunku wylotu komory mieszającej (4). Pierwsza łopata zamocowana jest do wału po pierwszej stronie płaszczyzny zawierającej oś (x) wału i jego średnice. Druga łopata zamocowana jest po przeciwnej stronie płaszczyzny zawierającej oś (x) wału i jego średnice. Środkowa część pierwszej płyty (A1) pochylona jest przeciwlegle do środkowej części drugiej płyty (A2). Płyty na sąsiednich wałach zamocowane są w zadanych odległościach (x1, x2, x3, x4) od siebie wzdłuż osi wałów. Korzystnie płaszczyzna utworzona pomiędzy osiami wałów rozdrabniacza (2) pochylona jest względem podstawy pod kątem (γ) wynoszącym od 35° do 45°. Para płaskich noży lub zamocowanych naprzemiennie do wałów rozdrabniających (2) obracając się obejmuje działaniem obszar o długości (d1, d2) odpowiednio (d3, d4), przy czym suma długości pojedynczych noży z pary jest mniejsza od odległości (e) pomiędzy powierzchniami wałów rozdrabniających (2) w osi utworzonej pomiędzy środkami wałów rozdrabniających (2). Na bocznych powierzchniach wlotu komory rozdrabniającej (1) znajdują się noże stałe. Łopaty zamocowane są do wałów za pomocą połączeń rozłącznych, korzystnie w postaci suwliwych zacisków skręcanych, umożliwiających ich zamocowanie w różnym położeniu w kierunku osi (x) wałów. W górnej ścianie komory mieszającej (4) znajdują się dysze (11) doprowadzające ciecz.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nadążny, dwuwałowy mieszalnik materiałów torfowych zwłaszcza okrywy torfowej służącej do uprawy grzybni pieczarek.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr CA2080547A1 znany jest sposób i mieszalnik do mieszania torfu i szlamu w jednorodną masę, w którym torf i szlam miesza się przez sprężanie wstępnie zmieszanej masy przez pewien czas, kiedy osad jest wchłaniany i wiązany w torfie. Mieszalnik według wynalazku zawiera silos oraz umieszczony pod nim przenośnik ślimakowy, z którego masa jest wyciskana przez dyszę.

Procesy produkcji żywności są bardzo rozwojową i ciągle zmieniającą się gałęzią przemysłu. Produkcja na skalę przemysłową nie ogranicza się jedynie do uprawy roli na skalę wielkopowierzchniową, lecz wchodzi już na poziom zautomatyzowanych zakładów do produkcji, przetwarzania, pakowania oraz przechowywania żywności.

Przykładem bardzo nowoczesnego oraz bardzo uprzemysłowionego produktu spożywczego są „pieczarki” - grzyby, które obecnie w Polsce są produkowane na skalę przemysłową, z ciągle rozwijającym się eksportem grzybów na rynki międzynarodowe.

W przypadku zakładów produkujących odpowiedniej jakości podkłady oraz okrywy torfowe pod zasiew grzybni, sam proces produkcji, ze względu na skalę oraz jednorodność, musi być realizowany w odpowiednim standardzie sanitarnym, z powtarzalną pod względem jakości produktu, oraz z uwzględnieniem odpowiedniego poziomu energochłonności. W tym celu zakłady specjalizujące się w produkcji wysokiej jakości okrywy torfowej stale inwestują w optymalizację instalacji produkcyjnej z uwzględnieniem, jakości produktu końcowego, bezpieczeństwa oraz ekonomii.

Spełnienie powyższych wymagań wymaga niejednokrotnie zastosowania kilku urządzeń, co z kolei jest nieekonomiczne lub wymaga zaangażowania czynnika ludzkiego w sam proces produkcji.

Rozwiązaniem powyższego problemu jest zastosowanie w procesie produkcji okrywy torfowej dwuwałowego mieszalnika przepływowego.

Przedmiotem wynalazku jest przepływowy mieszalnik materiałów torfowych posiadający, komorę rozdrabniającą, ze znajdującymi się w jej wnętrzu, równolegle ułożonymi wałami rozdrabniacza połączonymi z pierwszym zespołem napędowym, zaś pod wylotem komory rozdrabniającej znajduje się komora mieszająca, w której znajdują się dwa równolegle ułożone wały mieszające połączone z drugim zespołem napędowym.

Jego istotą jest to, że wały mieszające posiadają na swojej zewnętrznej powierzchni pary łopat w kształcie wygiętej płyty, zamocowane do wałów mieszających od pierwszej strony bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, w których to łopatach patrząc od strony drugiej bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, płaszczyzny środkowej części łopaty pochylone są do osi wałów pod kątem wynoszącym od 65° do 75° oraz płaszczyzny bocznych części pierwszej łopaty oraz płaszczyzny bocznych części drugiej łopaty, pochylone są w stosunku do płaszczyzny środkowej części pod kątem wynoszącym od 25° do 35°. Pierwsza boczna część płyty pierwszej łopaty oraz pierwsza boczna część płyty drugiej łopaty zwrócone są w kierunku komory rozdrabniającej. Druga boczna część płyty pierwszej łopaty oraz druga boczna część drugiej łopaty zwrócona jest w kierunku wylotu komory mieszającej. Pierwsza łopata zamocowana jest do wału po pierwszej stronie płaszczyzny zawierającej oś wału i jego średnice. Druga łopata zamocowana jest po przeciwnej stronie płaszczyzny zawierającej oś wału i jego średnice. Środkowa część pierwszej płyty pochylona jest przeciwległe do środkowej części drugiej płyty. Płyty na sąsiednich wałach zamocowane są w zadanych odległościach od siebie wzdłuż osi wałów.

Korzystnie płaszczyzna utworzona pomiędzy osiami wałów rozdrabniacza pochylona jest względem podstawy pod kątem wynoszącym od 35° do 45°. Para płaskich noży zamocowanych naprzemiennie do wałów rozdrabniających obracając się obejmuje działaniem obszar o zadanej długości, przy czym suma długości pojedynczych noży z pary jest mniejsza od odległości pomiędzy powierzchniami wałów rozdrabniających w osi utworzonej pomiędzy środkami wałów rozdrabniających. Na bocznych powierzchniach wlotu komory rozdrabniającej znajdują się noże stałe. Łopaty zamocowane są do wałów mieszających za pomocą połączeń rozłącznych, korzystnie w postaci suwliwych zacisków skręcanych, umożliwiających ich zamocowanie w różnym położeniu w kierunku osi wałów mieszających. W górnej ścianie komory mieszającej znajdują się dysze doprowadzające ciecz.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że urządzenie pozwala na nadążną produkcję materiału bazowego o jednorodnej, rozdrobnionej strukturze, optymalnej frakcji, wilgotności oraz napowietrzeniu.

Poza uwzględnieniem odpowiednich cech fizyczno-chemicznych produktu końcowego, urządzenie charakteryzuje się relatywnie niską energochłonnością związaną z całkowitym procesem przygotowania produktu oraz ograniczeniem do minimum zaangażowania obsługi. Procesy przetwarzania materiałów wsadowych w produkt końcowy z wykorzystaniem urządzenia, odbywają się w sposób ciągły, nadążny, przy praktycznie bezobsługowej pracy urządzenia.

Korzystnym skutkiem zaproponowanego rozwiązania jest również ulokowanie w stosunkowo niewielkich gabarytach kompletnego urządzenia spełniającego wiele funkcji niejednokrotnie kilku niezależnych urządzeń. Dodatkowo uzyskanie przepływowego charakteru pracy urządzenia pozwala na optymalne wykorzystanie energii przy bardzo wysokiej wydajności końcowej urządzenia. Zastosowanie części rozdrabniającej a następnie mieszająco-formującej zapewnia optymalną strukturę produktu końcowego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1.1 - widok perspektywiczny mieszalnika od strony zasypu, Fig. 1.2 - widok perspektywiczny mieszalnika od strony wysypu, Fig. 2 - widok perspektywiczny komory tnącej od strony wlotu,

Fig. 2.1 - widok z boku komory tnącej, Fig. 2.2 - widok z góry komory tnącej, Fig. 2.3 - przekrój komory tnącej wzdłuż linii A-A z fig. 2.2, Fig. 3 - widok perspektywiczny mieszalnika ze zdjętą pokrywą górną komory mieszania od strony wysypu,

Fig. 4 - widok z boku mieszalnika,

Fig. 4.1 - przekrój mieszalnika wzdłuż linii B-B z fig. 4,

Fig. 4.2 - szczegół C z fig. 4.1,

Fig. 5.1 - widok z góry wałów mieszających z na stałe zamocowanymi łopatami mieszającymi,

Fig. 5.2 - widok z góry wałów mieszających z zamocowanymi łopatami w sposób umożliwiający ich zmianę pozycji zamocowania.

Przepływowy mieszalnik materiałów torfowych w przykładzie wykonania posiada komorę rozdrabniającą 1, ze znajdującymi się w jej wnętrzu, równolegle ułożonymi dwoma wałami rozdrabniacza 2 połączonymi z pierwszym zespołem napędowym 3 w postaci silników, kół pasowych oraz pasów klinowych. Pod wylotem komory rozdrabniającej 1 znajduje się komora mieszająca 4, w której znajdują się dwa równolegle ułożone wały mieszające 5.1, 5.2 połączone z drugim zespołem napędowym 6 w postaci motoreduktora tj.: przekładni zębatych handlowych połączonych z silnikiem elektrycznym. Płaszczyzna utworzona pomiędzy osiami wałów 2 rozdrabniacza 1 pochylona jest względem podstawy pod kątem Y wynoszącym 40°. Zespół noży rozdrabniających 9.1, 9.2 oraz 9.3, 9.4 został zamocowany do wałów rozdrabniacza 2 naprzemiennie w odległości f = 40 mm od siebie, z uwzględnieniem odpowiedniej długości par współpracujących noży. Para płaskich noży 9.1, 9.2, zamocowanych do wałów rozdrabniających 2 przy ruchu obrotowym obejmuje obszar pracy d1 = 248 mm, d2 = 198 mm, przy czym suma długości pary pojedynczych noży rozdrabniających 9.1, 9.2 jest mniejsza od odległości e = 183 mm pomiędzy powierzchniami wałów rozdrabniających 2 w osi utworzonej pomiędzy środkami wałów rozdrabniających 2. Kolejna para noży rozdrabniających 9.3, 9.4 oddalona jest o odległość f od poprzedzającej pary noży, zamocowanych do wałów rozdrabniających 2 przy ruchu obrotowym obejmuje obszar pracy d3 = 148 mm, d4 = 298 mm, przy czym suma długości pary pojedynczych noży 9.3, 9.4 jest mniejsza od odległości e = 183 mm. Na bocznych powierzchniach wlotu komory rozdrabniającej 1 znajdują się noże stałe 10.1, 10.2.

Wały mieszające 5.1,5.2 posiadają na swojej zewnętrznej powierzchni pary łopat 7, 8 w kształcie wygiętej płyty, zamocowane do wałów mieszających 5.1,5.2 od pierwszej strony bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, w których to łopatach 7, 8 patrząc od strony drugiej bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, płaszczyzny środkowej części A1, A2 łopaty 7, 8 pochylone są do osi x wału 5.1, 5.2 pod kątem a wynoszącym 70°. Płaszczyzny bocznych części B1.1, B1.2 łopaty 7 oraz płaszczyzny bocznych części B2.1, B2.2 łopaty 8, pochylone są w stosunku do płaszczyzny środkowej części A1, A2 pod kątem β wynoszącym 30°. Pierwsza boczna część płyty B1.1 pierwszej łopaty 7 oraz pierwsza boczna część płyty B2.1 drugiej łopaty 8 zwrócone są w kierunku komory rozdrabniającej 1. Druga boczna część płyty B1.2 pierwszej łopaty 7 oraz druga boczna część B2.2 drugiej łopaty 8 zwrócona jest w kierunku wylotu komory mieszającej 4. Pierwsza łopata 7 z par łopat 7, 8 zamocowana jest do wału 5.1 albo 5.2 po pierwszej stronie płaszczyzny zawierającej oś x wału 5.1, 5.2 i jego średnice. Druga łopata 8 z par łopat 7, 8 zamocowana jest po przeciwnej stronie płaszczyzny zawierającej oś x wału 5.1, 5.2 i jego średnicę. Środkowa część pierwszej płyty A1 pochylona jest przeciwległe do środkowej części drugiej płyty A2. Płyty 7.1, 8.1, 7.2, 8.2 na sąsiednich wałach 5.1, 5.2 zamocowane są naprzemiennie w zadanych na stałe odległościach x1, ustalanych w oparciu o parametry materiału wsadowego od 350 do 450 mm od siebie wzdłuż osi x wałów mieszających 5.1,5.2.

W drugiej odmianie wykonania łopaty 7, 8 zamocowane są do wałów mieszających 5.1,5.2 za pomocą połączeń rozłącznych, korzystnie w postaci suwliwych zacisków skręcanych, umożliwiających ich zamocowanie naprzemiennie w różnych odległościach x2, x3, x4, między kolejnymi łopatami w kierunku osi wałów mieszających 5.1, 5.2. W górnej ścianie komory mieszającej 4 znajdują się trzy rzędy dysze 11 doprowadzające ciecz.

Działanie przepływowego mieszalnika materiałów torfowych według wynalazku polega na tym, że w komorze rozdrabniającej 1 wały rozdrabniacza 2 obracają się ze znaczną prędkością w przeciwnych kierunkach do siebie powodując, że materiał wsadowy w postaci torfu zostaje posiekany i rozdrobniony poprzez zespoły noży rozdrabniających 9.1, 9.2 oraz 9.3, 9.4. Noże stałe 10.1, 10.2 wypełniają obszary rozdrabniacza, w których materiał wsadowy nie ulega rozdrobnieniu poprzez bezpośrednią pracę wałów rozdrabniających 2, czyli miejsca w których materiał dostał się pomiędzy wał rozdrabniający 2 a ścianę komory 1 rozdrabniającej. Odpowiedni rozstaw noży rozdrabniających 9.1,9.2 oraz 9.3, 9.4 a także znacząca prędkość obrotowa zapewnia rozdrobnienie, posiekanie surowego torfu oraz wstępne wymieszanie dodatków podawanych wraz z materiałem wsadowym. Obrobiony wstępnie w komorze rozdrabniającej 1 materiał wsadowy trafia bezpośrednio na wały mieszające 5.1, 5.2 łopatami 7, 8 znajdujące się w komorze mieszającej 4. Wały mieszające 5.1, 5.2 wirując w przeciwnych kierunkach do siebie powodują, ze torf jest mieszany, formowany w bryły, napowietrzany i transportowany wzdłuż ich osi x. Trzy rzędy dysz 11 doprowadzających ciecz, znajdujących się w pokrywie komory mieszającej 4 umożliwiają utrzymanie odpowiedniej wilgotności oraz jakości produktu finalnego poprzez optymalne dozowanie wody procesowej, na każdym etapie mieszania lub podania dodatków w postaci płynnej, wpływających na skład chemiczny okrywy torfowej. Powyższe procesy przetwarzania materiałów wsadowych w produkt końcowy, odbywają się w sposób ciągły, nadążny, przy praktycznie bezobsługowej pracy urządzenia.

Wykaz oznaczeń komora rozdrabniająca wał rozdrabniający silnik napędowy komora mieszająca wał mieszający zespół napędowy pierwsza łopata

7.1 mocowanie zaciskowe, rozłączne pierwszej łopaty druga łopata

8.1 mocowanie zaciskowe, rozłączne drugiej łopaty nóż obrotowy

9.1 nóż obrotowy, pierwszego wału rozdrabniającego o zasięgu d1

9.2 nóż obrotowy, drugiego wału rozdrabniającego o zasięgu d2

9.3 nóż obrotowy, pierwszego wału rozdrabniającego o zasięgu d3

9.3 nóż obrotowy, drugiego wału rozdrabniającego o zasięgu d4 10 nóż stały

10.1 nóż stały, pracujący w obszarze pierwszego wału obrotowego

10.2 nóż stały, pracujący w obszarze drugiego wału obrotowego dysza

A1 płaszczyzna środkowej części pierwszej łopaty 7

A2 płaszczyzna środkowej części drugiej łopaty 8

B1.1 płaszczyzna (nabierająca) bocznej części pierwszej łopaty 7

B1.2 płaszczyzna (podrzucająca) bocznej części pierwszej łopaty 7

B2.1 płaszczyzna (nabierająca) bocznej części drugiej łopaty 8

B2.2 płaszczyzna (podrzucająca) bocznej części drugiej łopaty 8

Claims (6)

1. Przepływowy mieszalnik materiałów torfowych posiadający, komorę rozdrabniającą (1), ze znajdującymi się w jej wnętrzu, równolegle ułożonymi wałami rozdrabniacza (2) połączonymi z pierwszym zespołem napędowym (3), zaś pod wylotem komory rozdrabniającej (1) znajduje się komora mieszająca (4), w której znajdują się dwa równolegle ułożone wały mieszające (5.1, 5.2) połączone z drugim zespołem napędowym (6), znamienny tym, że wały mieszające (5.1,5.2) posiadają na swojej zewnętrznej powierzchni pary łopat (7, 8) w kształcie wygiętej płyty, zamocowane do wałów mieszających (5.1, 5.2) od pierwszej strony bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, w których to łopatach (7, 8) patrząc od strony drugiej bocznej powierzchni płyty o mniejszej powierzchni, płaszczyzny środkowej części (A1, A2) łopaty (7, 8) pochylone są do osi (x) wałów (5.1,5.2) pod kątem (a) wynoszącym od 65° do 75° oraz płaszczyzny bocznych części (B1.1, B1.2) łopaty (7) oraz płaszczyzny bocznych części (B2.1, B2.2) łopaty (8), pochylone są w stosunku do płaszczyzny środkowej części (A1, A2) pod kątem (β) wynoszącym od 25° do 35° tudzież pierwsza boczna część płyty (B1.1) pierwszej łopaty (7) oraz pierwsza boczna część płyty (B2.1) drugiej łopaty (8) zwrócone są w kierunku komory rozdrabniającej (1), zaś druga boczna część płyty (B1.2) pierwszej łopaty (7) oraz druga boczna część (B2.2) drugiej łopaty (8) zwrócona jest w kierunku wylotu komory mieszającej (4), natomiast pierwsza łopata (7) z par łopat (7, 8) zamocowana jest do wału (5.1,5.2) po pierwszej stronie płaszczyzny zawierającej oś (x) wału (5.1, 5.2) i jego średnice, zaś druga łopata (8) z par łopat (7, 8) zamocowana jest po przeciwnej stronie płaszczyzny zawierającej oś (x) wału (5.1,5.2) i jego średnice, przy czym środkowa część pierwszej płyty (A1) pochylona jest przeciwległe do środkowej części drugiej płyty (A2) tudzież płyty (7.1,8.1,7.2, 8.2) na sąsiednich wałach (5.1,5.2) zamocowane są w zadanych odległościach (x1, x2, x3, x4) od siebie wzdłuż osi wałów (5.1,5.2).

2. Przepływowy mieszalnik według zastrz. 1 znamienny tym, że płaszczyzna utworzona pomiędzy osiami wałów rozdrabniacza (2) pochylona jest względem podstawy pod kątem (Y) wynoszącym od 35° do 45°.

3. Przepływowy mieszalnik według zastrz. 1 znamienny tym, że para płaskich noży (9.1, 9.2) lub (9.3, 9.4) zamocowanych naprzemiennie do wałów rozdrabniających (2) obracając się obejmuje działaniem obszar o długości (d1, d2) odpowiednio (d3, d4), przy czym suma długości pojedynczych noży z pary jest mniejsza od odległości (e) pomiędzy powierzchniami wałów rozdrabniających (2) w osi utworzonej pomiędzy środkami wałów rozdrabniających (2).

4. Przepływowy mieszalnik według zastrz. 1 znamienny tym, że na bocznych powierzchniach wlotu komory rozdrabniającej (1) znajdują się noże stałe (10.1, 10.2).

5. Przepływowy mieszalnik według zastrz. 1 znamienny tym, że łopaty (7, 8) zamocowane są do wałów mieszających (5.1,5.2) za pomocą połączeń rozłącznych, korzystnie w postaci suwliwych zacisków skręcanych, umożliwiających ich zamocowanie w różnym położeniu w kierunku osi (x) wałów mieszających (5.1,5.2).

6. Przepływowy mieszalnik według zastrz. 1 znamienny tym, że w górnej ścianie komory mieszającej (4) znajdują się dysze (11) doprowadzające ciecz.