RU2149058C1

RU2149058C1 - Method and apparatus for producing flour from cereal products

Info

Publication number: RU2149058C1
Application number: RU98123489/13A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Калашников; Г.А. Усов
Original assignee: Калашников Василий Николаевич; Усов Гаврила Анатольевич
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: flour-milling industry. SUBSTANCE: method involves breaking cereal grain components by means of milling bodies of rotation which are rolled over grain mass, with bodies of rotation being in contact with curved bearing surface; creating circular flow in grinding zone by moving milling bodies along bearing surface; removing falling particles of product from grinding zone and directing them to discharge end or to subsequent parts of additional grinding zone. Such method prevents particles which has attained required grinding extent from overgrinding, and improved grinding of particles which has not attained required grinding extent. Apparatus has cylindrical casing and vertical rotor positioned within cylindrical casing and provided with separator. Milling bodies of rotation are placed in separator. Falling particles of ground product are drawn by particle flow sucking pipes which are mounted in rotor for displacement to cylindrical casing. Pipes are made cylindrical or spiral, with longitudinal slot oriented in the direction of rotation of rotor. Such construction facilitates creation of circular flow in pipes and removal of falling particles from grinding zone. EFFECT: increased efficiency, simplified method and construction and improved quality of ground product. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам получения муки из зерновых продуктов и устройствам для его осуществления. Оно может быть использовано при получении сортовой муки, например, из пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы, риса и других зерновых продуктов. The invention relates to methods for producing flour from cereal products and devices for its implementation. It can be used in the production of varietal flour, for example, from wheat, rye, barley, oats, corn, rice and other grain products.

Аналогом предлагаемого технического решения является известный способ получения муки из зерновых продуктов вальцевыми мельницами, в которых измельчение зерновых продуктов выполняется вальцевыми станками. Данный способ получения муки осуществляется путем селективного разрушения компонентов зерна в зоне контакта с зерном рабочих органов-вальцов. При этом вращение вальцов производится, как правило, с различными окружными скоростями, а рабочая поверхность вальцов выполнена рифленой или микрошероховатой. Зазор между вальцами при измельчении различных продуктов в мельницах устанавливается в сравнительно широких пределах (от 0,05 до 1 мм). Разрушение зерна в вальцевых мельницах осуществляется за счет сдвигающих и сжимающих нагрузок. Для получения высокого выхода сортовой муки в технологической линии помола зерновых продуктов на вальцевых мельницах используется до нескольких десятков вальцевых станков. Измельченный зерновой продукт в способе-аналоге после каждого вальцевого станка подвергается классификации на рассевах, а недоизмельченный продукт подается на дальнейшее доизмельчение и классификацию. An analogue of the proposed technical solution is a known method for producing flour from grain products by roller mills, in which the grinding of grain products is carried out by roller mills. This method of producing flour is carried out by selective destruction of the components of the grain in the zone of contact with the grain of the working bodies, rollers. In this case, the rotation of the rollers is carried out, as a rule, with different peripheral speeds, and the working surface of the rollers is made corrugated or microrough. The gap between the rollers when grinding various products in the mills is set in a relatively wide range (from 0.05 to 1 mm). The destruction of grain in roller mills is carried out due to shear and compressive loads. To obtain a high yield of high-grade flour in the technological line for grinding grain products in roller mills, up to several dozen roller machines are used. The crushed grain product in the analogue method after each roller mill is classified by sieving, and the under-crushed product is fed to further regrinding and classification.

Недостатком аналога является его сложность и высокая металлоемкость при реализации проблемы предотвращения переизмельчения зерна при помоле, т.е. при решении проблемы повышения сортности муки. В способе-аналоге вышеуказанная проблема реализуется путем постадийного измельчения исходного продукта до строго определенных фракций (дунст, крупка, мука различных сортов и пр.) с обязательным сортированием продуктов помола после каждой стадии измельчения. С этой целью технологическая линия по способу-аналогу оснащается множеством, до нескольких десятков размалывающих устройств - т.е. вальцевых станков (драных, шлифовальных, размольных) и различных вымольных машин (деташеров, центрофугалов и др.), рассевов и целого комплекса транспортировочного оборудования (норий, пневмотранспортных устройств, шнеков и др.). Высокая сложность взаимосвязей машин и оборудования в технологической линии способа-аналога требует применения в ней большого количества технических средств, существенно увеличивая ее металлоемкость. The disadvantage of the analogue is its complexity and high metal consumption when implementing the problem of preventing overgrinding of grain during grinding, i.e. in solving the problem of increasing the grade of flour. In the analogue method, the above problem is realized by stepwise grinding of the initial product to strictly defined fractions (dunst, grits, flour of various grades, etc.) with the obligatory sorting of grinding products after each grinding stage. To this end, the production line is equipped with an analogous method with a multitude, up to several tens of grinding devices - i.e. roller machines (torn, grinding, grinding) and various grinding machines (detacher, centrifugal, etc.), sifters and a whole range of transportation equipment (elevators, pneumatic conveying devices, screws, etc.). The high complexity of the relationship of machines and equipment in the technological line of the analogue method requires the use of a large number of technical means in it, significantly increasing its metal consumption.

Прототипом предлагаемого технического решения является известный способ получения муки из зерновых продуктов, включающий разрушение компонентов зерна мелющими телами вращения путем прокатывания по зерну контактирующих с криволинейной опорной поверхностью мелющих тел вращения и последующее сортирование продуктов помола по крупности и составу. При этом зерно подвергается постадийному деформированию с небольшими величинами деформаций, а величину контактной разрушающей нагрузки мелющих тел на измельчаемый продукт ступенчато уменьшают в направлении движения зерновых продуктов от входа к выходу. The prototype of the proposed technical solution is a well-known method for producing flour from grain products, including the destruction of grain components by grinding bodies of revolution by rolling grain grinding in contact with a curved supporting surface of the grinding bodies and subsequent sorting of grinding products by size and composition. In this case, the grain undergoes gradual deformation with small deformations, and the value of the contact breaking load of grinding bodies on the crushed product is stepwise reduced in the direction of movement of grain products from entrance to exit.

При получении муки в способе-прототипе некоторая часть измельченного продукта (как эндосперма, так и оболочки зерна), уже достигнув оптимальных размеров до выхода из зоны измельчения, продолжает измельчаться до недопустимо малых размеров по мере перемещения продукта к выходу. При этом мелкие фракции измельченного продукта переходят во взвешенное состояние вследствие возникновения воздушных турбулентных потоков вдоль криволинейной опорной поверхности при перемещении по ней мелющих тел и понижения скорости витания из-за уменьшения размеров частиц продукта. Перемещение уже измельченных частиц в зоне измельчения в способе-прототипе приводит к переизмельчению продукта вследствие постоянно увеличивающегося трения их друг о друга в турбулентном потоке в зоне измельчения. Данное трение приводит к недопустимому нагреву измельченного продукта, как известно, отрицательно влияющему на качество продукта и технологию получения муки: снижению хлебопекарных свойств муки; ухудшению просеиваемости нагретого измельченного продукта, а следовательно, увеличению энергозатрат на работу рассева; ухудшению условий транспортировки измельченного продукта в технологической линии и тестообразованию на ситах рассева вследствие возникновения внутри него эффекта конденсации. Из-за постоянно увеличивающегося содержания витающих частиц мелких фракций в зоне измельчения от входа к выходу часть их начинает неизбежно попадать вместе с крупными частицами в зону контакта мелющего тела с опорной криволинейной поверхностью. Причем содержание таких мелких частиц в зоне вышеуказанного контакта будет тем больше, чем больше их содержание во взвешенном состоянии в области данного контакта в зоне измельчения. Мелкие частицы продукта, попадая в зоне контакта между мелющими телами и опорной криволинейной поверхностью, создают буферный слой, воспринимающий на себя, как показала практика, значительную часть (до нескольких десятков процентов) контактной нагрузки мелющих тел. Вследствие этого, из-за недостатка контактной нагрузки на недоизмельченные частицы процесс их разрушения становится неэффективным. При этом, если увеличивать контактную нагрузку мелющих тел на продукт, то происходит значительно недопустимое его переизмельчение и связанные с этим существенное снижение сортности конечного продукта и возникновение непроизводительных затрат энергии в способе-прототипе. Таким образом, к основным недостаткам способа-прототипа следует отнести низкий выход сортовой муки, повышенные энергозатраты на измельчение и классификацию продукта, снижение качества получаемой муки и ухудшение процесса классификации измельчаемого продукта. Upon receipt of flour in the prototype method, some of the crushed product (both endosperm and grain shell), having already reached the optimum size before leaving the grinding zone, continues to be crushed to unacceptably small sizes as the product moves to the exit. In this case, the fine fractions of the crushed product become suspended due to the emergence of air turbulent flows along a curved supporting surface when moving grinding media along it and a decrease in the speed of movement due to a decrease in the particle size of the product. The movement of already crushed particles in the grinding zone in the prototype method leads to over-grinding of the product due to their constantly increasing friction against each other in a turbulent flow in the grinding zone. This friction leads to unacceptable heating of the crushed product, which is known to adversely affect the quality of the product and the technology for producing flour: decrease in the baking properties of flour; the deterioration of the sifting of the heated ground product, and therefore, the increase in energy consumption for sieving; the deterioration of the transportation conditions of the crushed product in the processing line and the dough formation on the sieve sieves due to the occurrence of the condensation effect inside it. Due to the constantly increasing content of floating particles of small fractions in the grinding zone from entrance to exit, part of them begins to inevitably fall together with large particles into the zone of contact of the grinding body with the supporting curved surface. Moreover, the content of such small particles in the zone of the above contact will be the greater, the greater their suspension in suspension in the region of this contact in the grinding zone. Small particles of the product, falling in the contact zone between the grinding bodies and the supporting curved surface, create a buffer layer that perceives, as practice has shown, a significant part (up to several tens of percent) of the contact load of the grinding bodies. As a result of this, due to the lack of contact load on the under-ground particles, the process of their destruction becomes ineffective. Moreover, if you increase the contact load of the grinding media on the product, then there is a significantly unacceptable overgrinding and a significant reduction in the grade of the final product and the occurrence of unproductive energy costs in the prototype method. Thus, the main disadvantages of the prototype method include the low yield of varietal flour, increased energy consumption for grinding and classification of the product, reduced quality of the obtained flour and the deterioration of the classification process of the crushed product.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение выхода и качества сортовой муки, снижение энергозатрат на измельчение и классификацию продукта. The objective of the proposed technical solution is to increase the yield and quality of high-quality flour, reducing energy costs for grinding and classification of the product.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения муки из зерновых продуктов, включающем разрушение компонентов зерна мелющими телами вращения путем прокатывания по зерну контактирующих с криволинейной опорной поверхностью мелющих тел и последующее сортирование продуктов помола по крупности и составу, витающие частицы продукта в зоне измельчения удаляют из зоны и перемещают их к выходу или в последующие участки зоны для доизмельчения, причем витающие частицы измельченного продукта удаляют из зоны измельчения с заданным диапазоном линейных скоростей их движения в круговом потоке. При этом в известном устройстве, реализующем заявленный способ, состоящем из цилиндрического корпуса и размещенного соосно внутри него вертикального ротора с сепаратором, в котором установлены мелющие тела вращения, верхнего входного и нижнего выходного каналов, согласно предлагаемому изобретению ротор снабжен продуктоотводом мелких фракций муки и отрубей, выполненным в виде одной или нескольких потокозахватывающих труб спиралеобразного или цилиндрического поперечного сечения с продольной щелью, причем потокозахватывающие трубы размещены на периферии вдоль ротора в сепараторе и сориентированы продольной щелью в сторону вращения ротора. Кроме того, потокозахватывающие трубы в данном устройстве установлены на роторе с возможностью перемещения в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов, а по всей длине потокозахватывающих труб на их внутренней поверхности по винтовой линии смонтированы пластинчатые реборды. The problem is achieved in that in the known method for producing flour from grain products, including the destruction of grain components by grinding bodies of revolution by rolling grinding materials in contact with a curved supporting surface of grinding media and subsequent sorting of the grinding products by size and composition, the floating particles of the product in the grinding zone are removed from the zone and move them to the exit or to the subsequent sections of the zone for regrinding, and the soaking particles of the crushed product are removed from the grinding zone with adannym range of linear velocities of movement in a circular flow. Moreover, in a known device that implements the inventive method, consisting of a cylindrical body and a vertical rotor arranged coaxially inside it with a separator, in which grinding bodies of revolution, the upper input and lower output channels are installed, according to the invention, the rotor is equipped with a product outlet of small fractions of flour and bran, made in the form of one or more flux-capturing pipes of a spiral or cylindrical cross section with a longitudinal slit, and flux-capturing pipes p are located at the periphery along the rotor in the separator and are oriented by a longitudinal slit in the direction of rotation of the rotor. In addition, flux-catching pipes in this device are mounted on the rotor with the ability to move in the radial direction with the help of adjusting screws, and plate flanges are mounted along the helical line along the entire length of the flux-catching pipes on their inner surface.

Перемещение мелющих тел вдоль опорной поверхности корпуса при вращении ротора создает круговой воздушный поток в зоне измельчения внутри данного корпуса, подобно каскадам радиальных лопаток при работе турбины. При этом скорость кругового потока в зоне измельчения неодинакова, а уменьшается в сторону удаления от опорной цилиндрической поверхности корпуса к центру вращения ротора. В процессе разрушения часть продукта в зоне измельчения при перемещении его от входа к выходу из устройства переходит во взвешенное состояние. Это происходит в том случае, когда скорость витания отдельных частиц продукта в процессе измельчения приобретает значение выше скорости движения воздушного потока в зоне измельчения. Скорость же витания частиц, как известно, зависит от их размера, веса и формы. При измельчении зернового продукта данные параметры постоянно изменяются, а следовательно, изменяются и скорости витания частиц. В определенный момент скорости движения частиц становятся соизмеримыми со скоростью движения воздушного потока в зоне измельчения, вследствие чего частицы переходят во взвешенное состояние. В круговом потоке в зоне измельчения частицы самоклассифицируются за счет разности действия на них центробежных сил, то есть крупные и более тяжелые частицы размещаются ближе к опорной поверхности корпуса, а более мелкие и легкие - ближе к центру. Такой процесс самоклассификации измельченного продукта в воздушном круговом потоке известен и широко используется в турбоциклонах при разделении частиц сыпучих материалов по размерам, форме и весу. При получении муки предложенным способом в отличие от способа-прототипа витающие частицы измельчаемого продукта (частицы муки и отрубей, достигшие необходимых размеров) с помощью продуктоотвода удаляют из зоны измельчения и перемещают их к выходу или в последующие участки зоны для доизмельчения. Чтобы избежать отвода витающих недоизмельченных частиц продукта из зоны измельчения, их удаление в предлагаемом способе осуществляют с заданным диапазоном линейных скоростей движения частиц в круговом воздушном потоке в зоне измельчения. В заявленном способе это достигается выбором определенных размеров продольной щели потокозахватывающих труб и перемещением их в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов относительно опорной поверхности, т.е. футеровки корпуса измельчительного устройства, реализующего предлагаемый способ. The movement of grinding media along the supporting surface of the housing during rotation of the rotor creates a circular air flow in the grinding zone inside the housing, similar to cascades of radial blades during turbine operation. In this case, the velocity of the circular flow in the grinding zone is not the same, but decreases towards the distance from the supporting cylindrical surface of the housing to the center of rotation of the rotor. In the process of destruction, part of the product in the grinding zone when moving it from the entrance to the exit of the device goes into suspension. This occurs when the rate of rotation of individual particles of the product during the grinding process acquires a value higher than the speed of air flow in the grinding zone. The velocity of particles, as is known, depends on their size, weight and shape. When grinding a grain product, these parameters are constantly changing, and therefore, the speed of the particles is changing. At a certain moment, the speeds of the particles become comparable with the speed of the air flow in the grinding zone, as a result of which the particles become suspended. In a circular flow in the grinding zone, particles are self-classified due to the difference in the action of centrifugal forces on them, that is, large and heavier particles are placed closer to the supporting surface of the body, and smaller and lighter ones are closer to the center. Such a process of self-classification of a crushed product in an air circular flow is known and widely used in turbocyclones for the separation of particles of bulk materials by size, shape and weight. Upon receipt of the flour by the proposed method, in contrast to the prototype method, the floating particles of the crushed product (flour and bran particles that have reached the required size) are removed from the grinding zone with the help of the product outlet and transferred to the outlet or to the subsequent sections of the grinding zone. In order to avoid the removal of floating under-ground particles of the product from the grinding zone, their removal in the proposed method is carried out with a given range of linear velocities of particles in a circular air flow in the grinding zone. In the claimed method, this is achieved by selecting certain sizes of the longitudinal slit of the flux-catching pipes and moving them in the radial direction with the help of adjusting screws relative to the supporting surface, i.e. the lining of the body of the grinding device that implements the proposed method.

Для улучшения захвата и транспортируемости продукта в продуктоотводе заявленным способом продуктоотвод выполнен в виде одной или нескольких потокозахватывающих труб спиралеобразного или цилиндрического сечения с продольными щелями, сориентированными в сторону вращения ротора. В результате при вращении ротора в заявленном устройстве внутри потокозахватывающих труб образуются круговые воздушные потоки со взвешенными в них частицами измельченного продукта, захваченными данными трубами из зоны измельчения. Частицы продукта, попавшие в потокозахватывающие трубы, по мере увеличения их концентрации под действием силы тяжести начинают двигаться вниз. Наличие по всей длине потокозахватывающих труб на их внутренней поверхности пластинчатых реборд, смонтированных по винтовой линии, дополнительно обеспечивает принудительную транспортировку продукта к выходу аналогично шнековому механизму. To improve the capture and transportability of the product in the product outlet by the claimed method, the product outlet is made in the form of one or more flow-capturing tubes of spiral or cylindrical section with longitudinal slots oriented in the direction of rotation of the rotor. As a result, when the rotor rotates in the inventive device, circular air flows are formed inside the flux-catching pipes with particles of the crushed product suspended in them and captured by these pipes from the grinding zone. Particles of the product that fall into the flux-catching pipes begin to move downward as their concentration increases under the action of gravity. The presence along the entire length of the flux-catching pipes on their inner surface of plate flanges mounted along a helical line additionally provides forcible transportation of the product to the outlet similarly to a screw mechanism.

В результате отбора основной массы частиц продукта с предельно допустимой степенью измельчения потокозахватывающими трубами под мелющие тела попадают в отличие от способа-прототипа преимущественно недоизмельченные частицы. Это обеспечивает существенное снижение затрат энергии на измельчение и нагрев продукта, поскольку энергия в преложенном способе в этом случае не расходуется на переизмельчение данных частиц. Поскольку при постоянном отборе измельченных до кондиции частиц потокозахватывающими трубами из зоны измельчения в последней не скапливается витающий переизмельченный продукт, то интенсивность самоизмельчения частиц продукта значительно снижается. Это по сравнению со способом-прототипом существенно уменьшает переизмельчение и нагрев витающего продукта в зоне измельчения и связанные с этим энергозатраты. Существенное снижение нагрева продукта при получении муки заявленным способом позволяет значительно улучшить просеивающую способность измельченного продукта при работе рассевов. Уменьшение нагрева измельчаемого продукта также позволяет исключить тестообразование и связанные с этим явлением непроизводительные энергозатраты на работу рассева и на перемещение продукта в транспортной системе продуктопроводов. Хлебопекарные качества полученной муки при этом существенно улучшаются. As a result of the selection of the bulk of the product particles with the maximum permissible degree of grinding by flux-catching pipes, predominantly under-ground particles, in contrast to the prototype method, fall under the grinding bodies. This provides a significant reduction in energy costs for grinding and heating the product, since the energy in the proposed method in this case is not spent on regrinding these particles. Since with the constant selection of particles crushed to a condition by flux-catching pipes from the grinding zone, the floating over-crushed product does not accumulate in the latter, the intensity of self-grinding of the product particles is significantly reduced. This, compared with the prototype method, significantly reduces the regrinding and heating of the floating product in the grinding zone and the associated energy costs. A significant reduction in the heating of the product upon receipt of the flour of the claimed method can significantly improve the sieving ability of the crushed product during sieving. Reducing the heating of the crushed product also eliminates the formation of dough and the associated unproductive energy consumption for sieving and moving the product in the transport system of product pipelines. The baking qualities of the obtained flour are significantly improved.

Предлагаемый способ получения муки из зерновых продуктов и устройство для его осуществления приведены на чертежах, где на фиг. 1 показан продольный разрез мельницы по А-А; на фиг. 2 - поперечный разрез мельницы по Б-Б; на фиг. 3 - фрагмент рабочей зоны поперечного разреза мельницы - вид В. The proposed method for producing flour from cereal products and a device for its implementation are shown in the drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through a mill along AA; in FIG. 2 - cross section of the mill along BB; in FIG. 3 - a fragment of the working zone of the cross section of the mill - view B.

Мельница содержит цилиндрический корпус 1, футерованный с внутренней стороны, в котором соосно расположен на валу 2 вертикальный ротор в виде сепаратора с мелющими телами 3. Сепаратор ротора выполнен в виде набора параллельных дисков 4, сориентированных перпендикулярно оси ротора и закрепленных с валом 2. При этом диски 4 удалены на равные расстояния друг от друга втулками 5. По периферии окружности дисков радиально закреплены толкающие пластины 6 на всю длину набора дисков 4. Толкающие пластины 6 в дисках 4 удалены на равное расстояние друг от друга, образуя радиальные каналы 7, в которых размещены мелющие тела 3, выполненные в форме тел вращения. Причем мелющие тела 3 своей осью вращения сориентированы в мельнице параллельно оси вращения вала 2 ротора. В предложенном устройстве ротор мельницы дополнительно снабжен продуктоотводом мелких фракций муки и отрубей, выполненным в виде одной или нескольких потокозахватывающих труб 8 спиралеобразного или цилиндрического поперечного сечения с продольной щелью 9. Причем потокозахватывающие трубы 8 размещены и закреплены в радиальных пазах 10 на периферии дисков 4 вдоль ротора и сориентированы продольной щелью 9 в сторону вращения ротора. Потокозахватывающие трубы 8 установлены в сепараторе с возможностью их перемещения в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов 11. Для улучшения транспортируемости поступающего в потокозахватывающие трубы 8 измельченного продукта по всей длине данных труб на их внутренней поверхности по винтовой линии смонтированы пластинчатые реборды 12. В верхней части ротора установлены радиальные лопатки 13. Для загрузки и выгрузки измельчаемого продукта устройство снабжено загрузочным 14 и выгрузочным 15 каналами. The mill contains a cylindrical housing 1, lined on the inside, in which a vertical rotor is arranged coaxially on the shaft 2 in the form of a separator with grinding media 3. The rotor separator is made in the form of a set of parallel disks 4, oriented perpendicular to the rotor axis and fixed to the shaft 2. In this case the disks 4 are removed at equal distances from each other by the bushes 5. On the periphery of the circumference of the disks, the pushing plates 6 are radially fixed to the entire length of the set of disks 4. The pushing plates 6 in the disks 4 are removed at an equal distance from each other friend, forming radial channels 7, in which the grinding bodies 3 are placed, made in the form of bodies of revolution. Moreover, the grinding body 3 with its axis of rotation is oriented in the mill parallel to the axis of rotation of the shaft 2 of the rotor. In the proposed device, the rotor of the mill is additionally equipped with a product outlet of small fractions of flour and bran, made in the form of one or more flux-capturing tubes 8 of a spiral or cylindrical cross section with a longitudinal slot 9. Moreover, flux-capturing tubes 8 are placed and fixed in radial grooves 10 on the periphery of the disks 4 along the rotor and oriented by a longitudinal slot 9 in the direction of rotation of the rotor. Flow capturing pipes 8 are installed in the separator with the possibility of their radial movement with the help of adjusting screws 11. To improve the transportability of the crushed product entering the flow capturing pipes 8 along the entire length of these pipes, plate flanges are mounted on the inner surface of the screw line 12. In the upper part of the rotor radial blades 13 are installed. For loading and unloading of the crushed product, the device is equipped with loading 14 and unloading 15 channels.

Получение муки из зерновых продуктов предлагаемым способом осуществляется следующим образом. Obtaining flour from cereal products of the proposed method is as follows.

При вращении вала 2 мельницы множество мелющих тел вращения 3 в сепараторе ротора, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, под действием центробежных сил перемещается к периферии футерованного корпуса 1. При этом мелющие тела 3, коснувшись футеровки корпуса 1, с силой прижимаются к последней и начинают перемещаться, вращаясь вдоль ее криволинейной поверхности, не выходя за пределы радиальных каналов 7 вращающегося ротора. После запуска мельницы во внутрь корпуса 1 по загрузочному каналу 14 непрерывно подается зерновой продукт, например пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза и т.д. Двигаясь в пространстве, ограниченном боковой поверхностью ротора и футерованной поверхностью корпуса 1 мельницы, от загрузочного канала 14 к выгрузочному каналу 15, исходный продукт измельчается в результате прокатывания по зерну контактирующего с неподвижной опорной поверхностью футеровки корпуса 1 множества мелющих тел 3. Процесс разрушения исходного продукта осуществляется преимущественно за счет сжимающих нагрузок, возникающих при криволинейном перемещении мелющих тел вдоль футерованной цилиндрической поверхности корпуса 1, так как на мелющие тела в данном случае действуют центробежные силы. Измельчаемый продукт отводится из корпуса 1 мельницы по выгрузочному каналу 15 с последующим сортированием продуктов помола по крупности и составу. When the shaft 2 of the mill rotates, a lot of grinding bodies of revolution 3 in the rotor separator, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, under the action of centrifugal forces, it moves to the periphery of the lined body 1. In this case, the grinding bodies 3, touching the lining of the body 1, are pressed against the latter with force and begin to move, rotating along its curved surface, without going beyond the radial channels 7 of the rotating rotor. After the mill is launched, a grain product, for example, wheat, rye, barley, oats, corn, etc., is continuously fed into the inside of the housing 1 through the feed channel 14. Moving in the space bounded by the lateral surface of the rotor and the lined surface of the mill body 1, from the feed channel 14 to the discharge channel 15, the initial product is crushed by rolling a lot of grinding media 3 in contact with the stationary supporting surface of the lining of the housing 1. The process of destruction of the initial product is carried out mainly due to compressive loads arising from the curvilinear movement of grinding media along the lined cylindrical surface of the housing 1, so how centrifugal forces act on grinding media in this case. The crushed product is discharged from the housing 1 of the mill through the discharge channel 15, followed by sorting of the grinding products by size and composition.

При вращении сепаратора ротора в процессе измельчения продукта за счет кругового перемещения мелющих тел 3 и толкающих пластин 6 внутри цилиндрического корпуса 1 в зоне измельчения возникает круговой воздушный поток. В данный воздушный поток при работе мельницы часть измельчаемого продукта постоянно переходит во взвешенное состояние. Условия перехода частиц во взвешенное состояние определяются известными условиями, зависящими от формы, размеров, плотности и скорости витания частиц. При этом в зоне измельчения происходит процесс самосортирования взвешенных частиц продукта. Более крупные, тяжелые и повышенной плотности частицы располагаются вблизи футеровки корпуса 1, а легкие с меньшей плотностью и большей парусностью частицы размещаются ближе к оси вращения ротора. Другими словами, вблизи футеровки корпуса 1 скапливаются относительно крупные частицы измельчаемого продукта, а по мере удаления от последней во взвешенном состоянии находятся все более и более переизмельченные, т.е. мелкие и легкие частицы продукта. На процесс самосортирования продукта в зоне измельчения решающее значение оказывают центробежные силы, действующие на частицы измельчаемого продукта при их движении в круговом потоке. Настоящий процесс самосортирования частиц твердого материала, происходящий в предлагаемом устройстве, в принципе аналогичен процессу самосортирования дисперсного твердого материала в центробежных воздушных классификаторах. When the rotor separator rotates during the grinding of the product due to the circular movement of the grinding bodies 3 and the pushing plates 6 inside the cylindrical body 1, a circular air flow occurs in the grinding zone. During the mill’s operation, part of the crushed product is constantly transferred to the given air flow in suspension. The conditions for the transition of particles to a suspended state are determined by well-known conditions that depend on the shape, size, density and speed of the particles. At the same time, in the grinding zone, the process of self-sorting of suspended particles of the product occurs. Larger, heavier and higher density particles are located near the lining of the housing 1, and light particles with a lower density and higher windage are placed closer to the axis of rotation of the rotor. In other words, relatively large particles of the crushed product accumulate near the lining of the housing 1, and as they move away from the latter, they are more and more crushed in suspension, i.e. small and light particles of the product. The centrifugal forces acting on the particles of the crushed product during their movement in a circular flow are crucial for the process of self-sorting of the product in the grinding zone. The present process of self-sorting of particles of solid material occurring in the proposed device, in principle, is similar to the process of self-sorting of dispersed solid material in centrifugal air classifiers.

В предложенном способе витающие частицы продукта в зоне измельчения для предотвращения их дальнейшего переизмельчения удаляют из зоны и перемещают их к выходу или в последующие участки зоны для доизмельчения. Это достигается тем, что при вращении ротора витающий продукт в зоне измельчения захватывается потокозахватывающими трубами 8 через продольную щель 9, обращенную в сторону вращения ротора. При этом, чем больше количество потокозахватывающих труб в мельнице, тем более интенсивнее будет отбор витающих частиц продукта в зоне измельчения. Количество потокозахватывающих труб 8 должно быть оптимальным и достаточным для полного удаления витающих частиц продукта из зоны измельчения. Поскольку потокозахватывающие трубы 8 выполнены спиралеобразного или цилиндрического поперечного сечения, то за счет динамического напора воздушного потока, входящего через щель 9 в трубы 8 при вращении ротора, создается круговой замкнутый поток смеси воздуха и измельченного продукта. По мере наполнения потокозахватывающих труб 8 продуктом последний под действием сил тяжести начинает перемещаться к выходу из зоны измельчения или в последующие участки зоны измельчения (не показано). Благодаря наличию пластинчатых реборд 12, их размещению по винтовой линии внутри потокозахватывающих труб 8 и процессу взаимодействия смеси воздуха и измельченных частиц продукта с вышеуказанными пластинчатыми ребордами 12 (аналогично движению сыпучего материала в шнеке) существенно улучшается транспортируемость продукта в потокозахватывающих трубах. Это предотвращает переизмельчение продукта, вызываемого самоизмельчением его в потокозахватывающих трубах 8. In the proposed method, the floating particles of the product in the grinding zone to prevent their further regrinding are removed from the zone and moved to the exit or to the subsequent sections of the zone for regrinding. This is achieved by the fact that when the rotor rotates, the soaking product in the grinding zone is captured by flux-catching pipes 8 through a longitudinal slot 9 facing the rotor's rotation side. In this case, the larger the number of flux-catching pipes in the mill, the more intensive will be the selection of the floating particles of the product in the grinding zone. The number of flux-catching pipes 8 should be optimal and sufficient to completely remove the soaking particles of the product from the grinding zone. Since the flux-capturing pipes 8 are made in a spiral or cylindrical cross-section, due to the dynamic pressure of the air flow entering through the slot 9 into the pipes 8 during rotation of the rotor, a circular circular flow of a mixture of air and crushed product is created. As the flux-capturing tubes 8 are filled with product, the latter, under the action of gravity, begins to move to the exit from the grinding zone or to subsequent sections of the grinding zone (not shown). Due to the presence of plate flanges 12, their placement along a helix inside the flux-catching pipes 8 and the process of interaction of a mixture of air and crushed particles of the product with the above-mentioned plate-flanges 12 (similar to the movement of bulk material in the screw), the transportability of the product in flux-catching pipes is significantly improved. This prevents over-grinding of the product caused by self-grinding in flux-catching pipes 8.

Возможность перемещения потокозахватывающих труб 8 в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов 11 позволяет удалять измельчаемый продукт из зоны измельчения с заданным диапазоном скоростей кругового движения частиц продукта, то есть с определенными параметрами частиц по размерам, форме и плотности. Это достигается путем регулирования зазора a (фиг. 3) между продольной щелью 9 и футеровкой корпуса 1 и выбора ширины c данной щели. Размер ширины c щели 9 устанавливается эмпирически. Область отбора витающих частиц потокозахватывающей трубой 8 в зоне измельчения определяется расстоянием b (то есть расстоянием от центра потокозахватывающей трубы 8 до кромки продольной щели 9, близлежащей к футеровке корпуса 1). Поэтому удаление измельчаемого продукта потокозахватывающими трубами 8 в предложенном устройстве возможно производить, практически, без наличия недоизмельченных частиц в удаляемом продукте. Это значительно повышает эффективность измельчения данным устройством и улучшает качество готового продукта заявленным способом, так как наличие переизмельченных частиц в зоне измельчения ухудшает процесс измельчения и качество продукта, а наличие недоизмельченных частиц в готовом продукте тоже ухудшает его качество. The ability to move the flux-catching pipes 8 in the radial direction with the help of adjusting screws 11 allows you to remove the crushed product from the grinding zone with a given range of speeds of circular motion of the product particles, that is, with certain parameters of the particles in size, shape and density. This is achieved by adjusting the gap a (Fig. 3) between the longitudinal slit 9 and the lining of the housing 1 and selecting the width c of the given slit. The width dimension c of slit 9 is established empirically. The selection region of the soaking particles by the flux tube 8 in the grinding zone is determined by the distance b (i.e., the distance from the center of the flux tube 8 to the edge of the longitudinal slit 9 adjacent to the lining of the housing 1). Therefore, the removal of the crushed product flux tubes 8 in the proposed device, it is possible to produce, practically, without the presence of under-crushed particles in the removed product. This significantly increases the grinding efficiency by this device and improves the quality of the finished product by the claimed method, since the presence of over-crushed particles in the grinding zone affects the grinding process and the quality of the product, and the presence of under-crushed particles in the finished product also worsens its quality.

Таким образом, в предложенном способе и устройстве для его осуществления не происходит недопустимого скапливания измельчаемого продукта ни в зоне измельчения, ни внутри продуктоотводов, а в зоне контакта мелющих тел с футеровкой корпуса отсутствует переизмельченный продукт. Thus, in the proposed method and device for its implementation there is no unacceptable accumulation of the crushed product neither in the grinding zone, nor inside the product bends, and in the contact zone of the grinding bodies with the lining of the housing there is no over-crushed product.

Это позволяет существенно до 40-60% снизить энергозатраты на измельчение продукта, поскольку снижение концентрации движущегося в воздушном потоке продукта значительно уменьшает энергозатраты на его самоизмельчение, а отсутствие переизмельченного продукта между мелющими телами и футеровкой корпуса 1 исключает непроизводительные энергозатраты на его разрушение. Вследствие значительного снижения эффекта самоизмельчения продукта в предложенном способе многократно уменьшается нагрев измельчаемого продукта, вызываемый, как известно, взаимным трением частиц друг о друга. Такое снижение нагрева измельчаемого продукта, с одной стороны, значительно улучшает его просеивающую способность, предотвращает тестообразование на ситах рассевов и в транспортной системе продуктопроводов, которое обычно возникает при повышенном нагреве продукта и связанном с ним крайне нежелательном явлении конденсации. С другой стороны, при этом существенно повышаются хлебопекарные качества готового продукта, то есть муки, получаемой заявленным способом без температурной деструкции (то есть разложения) органических составляющих эндосперма зерна. This makes it possible to significantly reduce the energy consumption for grinding the product up to 40-60%, since a decrease in the concentration of the product moving in the air stream significantly reduces energy consumption for self-grinding, and the absence of the over-crushed product between grinding media and the lining of the housing 1 eliminates unproductive energy consumption for its destruction. Due to a significant reduction in the effect of self-grinding of the product in the proposed method, the heating of the crushed product, caused, as is known, by mutual friction of particles against each other, is significantly reduced. Such a decrease in the heating of the crushed product, on the one hand, significantly improves its sifting ability, prevents the formation of dough on the sieve screens and in the transport system of product pipelines, which usually occurs with increased heating of the product and the extremely undesirable condensation phenomenon associated with it. On the other hand, this significantly increases the baking quality of the finished product, that is, flour obtained by the claimed method without thermal degradation (i.e. decomposition) of the organic components of the grain endosperm.

Улучшение просеивающей способности измельченного продукта и предотвращение тестообразования на ситах рассевов и транспортной системе продуктопроводов в 2-3 раза и более снижает энергозатраты по сравнению со способом-прототипом на работу рассевов и перемещение продукта в транспортной системе продуктопроводов. Наконец, отличительные признаки предложенного способа и устройства для его реализации, обеспечивая, как показано выше, получение муки без переизмельчения оболочки зерна, повышают выход сортовой муки в 1,1-1,3 раза за один цикл помола зернового продукта. Реализация данного способа по сравнению со способом-прототипом на минимельницах и мукомольных заводах даст возможность на 20-35% и более уменьшить число размольных машин и сортировочного оборудования, значительно снизить энергозатраты в целом в технологической линии вышеуказанных мукомольных комплексов. Исходя из недостатков, присущих известным способам получения муки из зерновых продуктов, предлагаемый способ может найти широкое применение в мукомольном производстве и позволит получить значительный экономический эффект. Improving the sifting ability of the crushed product and preventing the formation of dough on the sifters and screening system of the product pipelines 2-3 times or more reduces energy consumption compared to the prototype method for sieving and moving the product in the transport system of pipelines. Finally, the distinguishing features of the proposed method and device for its implementation, providing, as shown above, the production of flour without regrinding the grain shell, increase the yield of high-grade flour 1.1-1.3 times per one grinding cycle of the grain product. The implementation of this method in comparison with the prototype method in mini-mills and flour mills will make it possible to reduce the number of grinding machines and sorting equipment by 20-35% or more, significantly reduce energy consumption in general in the production line of the above flour milling complexes. Based on the disadvantages inherent in the known methods for producing flour from grain products, the proposed method can find wide application in flour milling and will allow to obtain a significant economic effect.

Claims

1. A method of producing flour from cereal products, including the destruction of grain components by grinding bodies of revolution by rolling grinding bodies in contact with a curved supporting surface and grinding the grinding products by size and composition, characterized in that the soaking particles of the product in the grinding zone are removed from the zone and move them to the exit or to subsequent sections of the zone for regrinding.

2. The method of obtaining flour from grain products according to claim 1, characterized in that the feed particles of the crushed product are removed from the grinding zone with a given range of linear speeds of their movement.

3. A device for producing flour from cereal products, consisting of a cylindrical body and a vertical rotor arranged coaxially inside it with a separator, in which grinding bodies of rotation, the upper input and lower output channels are installed, characterized in that the rotor is equipped with a product outlet of small fractions of flour and bran made in the form of one or more flux-capturing pipes of a spiral or cylindrical cross section with a longitudinal slit, and flux-capturing pipes are placed on the periphery in ol rotor in the separator and are oriented longitudinal slot in the rotor rotation direction.

4. A device for producing flour from grain products according to claim 3, characterized in that the flux-catching pipes are mounted on the rotor with the ability to move in the radial direction with the help of adjusting screws.

5. A device for producing flour from grain products according to claim 3, characterized in that plate flanges are mounted along the helical line along the entire length of the flux-catching pipes on their inner surface.