RU2152824C1

RU2152824C1 - Flour producing method and apparatus

Info

Publication number: RU2152824C1
Application number: RU98122160/13A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Калашников; Г.А. Усов
Original assignee: Калашников Василий Николаевич; Усов Гаврил Анатольевич
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-07-20

Abstract

FIELD: flour-milling industry. SUBSTANCE: method involves grinding cereals in zone of contact of grain with curved supporting surface of grinder and grinding bodies; providing forced supplying of air flow in the process of grinding downstream and upstream of grinder inlet and outlet ends. Apparatus has housing 7 with inlet and outlet ends, rotor 9 mounted inside housing 7, separator with batten, grinding and final milling sections, milling bodies 10 positioned in milling section and having curved, for instance cylindrical, supporting surface. Annular chamber with blades 15 is arranged in housing 7 between rotor separator 9 and outlet end 12. Blades 15 are radially attached to shaft 8 of rotor 9 for providing turbulization of air flow. Grinder has additional outlet channel 18 positioned in central zone of annular chamber and made in the form of, for instance, radial inlet side channels 17 and outlet axial channels 18. These channels are communicated with central channel made in shaft 8 of rotor 9. Method and apparatus allows graded flour to be produced. EFFECT: increased efficiency and improved quality of flour. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к способу получения муки из зерна и измельчающему устройству для его осуществления. Оно может быть использовано при получении сортовой муки, например, из пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы, риса и других зерновых культур. The invention relates to a method for producing flour from grain and a grinding device for its implementation. It can be used to obtain varietal flour, for example, from wheat, rye, barley, oats, corn, rice and other grain crops.

Известен способ получения муки из зерна вальцевыми мельницами, в которых измельчение зерна 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 видов зерна в мельницах устанавливается в сравнительно широких пределах от 0,05 до 1,0 мм. Разрушение зерна в вальцевых мельницах осуществляется за счет сдвигающих и сжимающих нагрузок. Для получения высокого выхода сортовой муки в технологический линии помола зерновых культур на вальцевых мельницах используется до нескольких десятков вальцевых станков. Измельченный продукт после каждого вальцевого станка подвергается классификации на рассевах, а недоизмельченный подается на доизмельчение и классификацию (Демский А. Б. , Борискин М.А.,Тамаров Е.В., Чернолитов А.С. "Оборудование для производства муки и крупы", М., Агропромиздат, 1990, с. 149-166). A known method of producing flour from grain by roller mills, in which grain grinding is performed 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. At the same time, the rotation of the rollers is carried out, as a rule, at different peripheral speeds, and the working surface of the rollers is made corrugated or microrough. The gap between the rollers when grinding various types of grain in mills is set in a relatively wide range from 0.05 to 1.0 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 crops in roller mills, up to several dozen roller machines are used. After each roll mill, the crushed product is subjected to screening classification, and the unmilled product is fed to regrinding and classification (Demsky A. B., Boriskin M. A., Tamarov E. V., Chernolitov A. S. “Equipment for the production of flour and cereals” , M., Agropromizdat, 1990, p. 149-166).

Наиболее близким к данному является способ получения муки из зерновых культур, включающий разрушение компонентов зерна мелющими телами вращения путем прокатывания по зерну, контактирующего с криволинейной опорной поверхностью, множества 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 данного продукта от входа к выходу (Патент РФ N 2070834, 27.12.96). Closest to this is a method for producing flour from grain crops, including the destruction of grain components by grinding bodies of revolution by rolling through the grain in contact with a curved supporting surface, a variety of grinding grinding bodies and subsequent sorting of grinding products by size and composition. At the same time, the grain undergoes gradual deformation with small deformations, and the value of the contact breaking load of grinding media on the crushed product is gradually reduced in the direction of movement of this product from entrance to exit (RF Patent N 2070834, 12/27/96).

Недостатком известных решений является недопустимый нагрев измельченного продукта в измельчающих устройствах при форсированных режимах их работы, то есть при повышении производительности получения муки данным способом. Это приводит, с одной стороны, к тестообразованию за счет эффекта конденсации паров в воздухе вызываемого нагретым продуктом на пути его перемещения в технологической линии и к температурной деструкции, существенно ухудшающей качество муки, с другой. Возникающий при этом процесс тестообразования значительно ухудшает транспортируемость измельченного продукта в технологической линии и резко уменьшает производительность классификационного оборудования - рассевов или же полностью исключает возможность их работы. A disadvantage of the known solutions is the unacceptable heating of the crushed product in grinding devices under forced operating conditions, that is, when increasing the productivity of obtaining flour in this way. This leads, on the one hand, to dough formation due to the effect of vapor condensation in the air caused by a heated product on the way of its movement in the production line and to temperature degradation, which significantly degrades the quality of the flour, on the other. The resulting process of dough formation significantly worsens the transportability of the crushed product in the production line and sharply reduces the performance of the classification equipment - screenings or completely eliminates the possibility of their work.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности получения сортовой муки и улучшения ее качества. The objective of the proposed technical solution is to increase the productivity of obtaining varietal flour and improve its quality.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения муки, предусматривающем измельчение зерна в процессе его движения от входа измельчающего устройства, имеющего криволинейную опорную поверхность, к его выходу путем прокатывания по зерну, контактирующего с криволинейной опорной поверхностью измельчающего устройства множества мелющих тел и сортирования продуктов помола зерна по крупности и составу, в зоне контакта множества мелющих тел с криволинейной опорной поверхностью измельчающего устройства по предлагаемому способу принудительно перемещают поток воздуха, причем перемещение потока воздуха осуществляют по ходу или навстречу движения зерна от входа измельчающего устройства к его выходу. The problem is achieved in that in the known method for producing flour, which involves grinding grain during its movement from the entrance of the grinding device having a curved supporting surface to its exit by rolling through the grain in contact with the curved supporting surface of the grinding device of a lot of grinding media and sorting the products grinding grain by size and composition, in the contact zone of many grinding media with a curved supporting surface of the grinding device according to the proposed the method forcibly moves the air flow, and the movement of the air flow is carried out in the direction or towards the movement of grain from the entrance of the grinding device to its output.

При этом в известном измельчающем устройстве, реализующем предлагаемый способ, содержащем корпус с входом и выходом внутри которого соосно расположен ротор с сепаратором в виде драной, размольной и вымольной секций и размещенные в последних мелющие тела и криволинейная опорная поверхность, например, цилиндрическая, согласно предлагаемому техническому решению в корпусе между сепаратором ротора и выходом выполнена кольцевая камера с лопатками, например, радиальными, закрепленными на валу ротора, для обеспечения высокой турбулизации воздушного потока, а измельчающее устройство снабжено дополнительным выходным каналом, расположенным в центральной зоне кольцевой камеры, например, в виде сообщающихся с кольцевой камерой радиальных входных боковых и выходных осевых каналов, выполненных в теле ротора. Кроме того, в предлагаемом измельчающем устройстве на периферии сепаратора ротора по всей его длине подвижно в радиальном направлении установлены гонки с толкающими элементами, например, в виде стержней, пластин и др., причем угол атаки толкающих элементов гонков относительно направления вдоль криволинейной опорной поверхности от входного канала к выходному измельчающего устройства установлен в пределах от 0^o до 90^o или от 90^o до 180^o.Moreover, in a known grinding device that implements the proposed method, comprising a housing with an inlet and an outlet inside of which a rotor with a separator in the form of a torn, grinding and grinding section and located in the latter grinding bodies and a curved supporting surface, for example, cylindrical, for example, cylindrical, according to the proposed technical the solution in the housing between the rotor separator and the output is made of an annular chamber with blades, for example, radial, mounted on the rotor shaft, to ensure high turbulization during stuffy flow and the comminution apparatus is provided with an additional outlet duct disposed in the central zone of the annular chamber, for example in the form of an annular chamber communicating with a radial side of the input and output axial channels formed in the rotor body. In addition, in the proposed grinding device on the periphery of the rotor separator along its entire length, races with pushing elements are mounted movably in the radial direction, for example, in the form of rods, plates, etc., and the angle of attack of the pushing elements of the races relative to the direction along the curved supporting surface from the input channel to the output of the grinding device is set in the range from 0 ^o to 90 ^o or from 90 ^o to 180 ^o .

При перемещении разрушаемого продукта в зоне измельчения от входа к выходу при помоле зерна в предложенном техническом решении в сотни и тысячи раз увеличивается его удельная поверхность, а значит во столько же раз увеличивается и способность к испарению влаги с поверхности частиц продуктов помола и теплообмену с окружающей средой. Поэтому отбор тепла внешней средой в предложенном способе, в частности воздушной, от разрушаемых в зоне измельчения частиц зерна, обладающих высокой дисперсностью до ста, тысячи и более см²/г позволяет значительно интенсивнее отбирать тепло от продуктов помола зерна, нежели в известных способах, использующих водяное и т.п. охлаждение рабочих органов, например, вальцов или футеровки измельчительной зоны корпуса известных устройств (1, 2). Кроме того, данный способ позволяет существенно снизить относительную влажность в зоне измельчения и технологической линии получения муки в целом за счет сменяемости воздушной среды в зоне измельчения.When moving the destructible product in the grinding zone from entrance to exit when grinding grain in the proposed technical solution, its specific surface area increases hundreds and thousands of times, which means the ability to evaporate moisture from the surface of particles of grinding products and heat exchange with the environment increases by the same amount . Therefore, the selection of heat by the external environment in the proposed method, in particular, air, from grain particles that are destroyed in the grinding zone, having a high dispersion to a hundred, thousands or more cm ² / g, allows heat to be collected from grain grinding products much more intensively than in known methods using water, etc. cooling of working bodies, for example, rollers or lining of the grinding zone of the body of known devices (1, 2). In addition, this method can significantly reduce the relative humidity in the grinding zone and the technological line for producing flour as a whole due to the change of air in the grinding zone.

Это позволяет существенно на десятки процентов повысить производительность получения муки данным способом и улучшить ее качество, за счет предотвращения термодеструкции белков, клейковины и других полезных компонентов зерна, а также отрицательного явления конденсации в технологической линии получения муки. Реализация предложенного технического решения осуществляется за счет принудительного перемещения потока воздуха в зоне измельчения, с помощью которого, как указывалось выше, интенсивно отбирается тепло от измельчаемых частиц зерна и существенно снижается влажность воздушной среды, являющаяся основной причиной возникновения конденсации, как в зоне измельчения, так и в технологической линии получения муки, в целом. При этом принудительное перемещение потока воздуха можно осуществлять как по ходу движения зерна от входа измельчающего устройства к его выходу, так и наоборот. Различие технологических схем принудительного перемещения потока воздуха относительно направления движения зерна в измельчающем устройстве в данных случаях будет состоять только в различных компановках и связях основного и вспомогательного оборудования: измельчающего устройства, рассева, циклона, вентилятора, очистных фильтров и др. This makes it possible to significantly increase the productivity of obtaining flour by this method and improve its quality by tens of percent by preventing thermal degradation of proteins, gluten and other useful components of grain, as well as the negative phenomenon of condensation in the flour production line. The implementation of the proposed technical solution is carried out due to the forced movement of the air flow in the grinding zone, with which, as mentioned above, heat is intensively taken from the crushed grain particles and the air humidity is significantly reduced, which is the main cause of condensation both in the grinding zone and in the flour production line, in general. In this case, the forced movement of the air flow can be carried out both in the direction of the grain from the entrance of the grinding device to its output, and vice versa. The difference in technological schemes of forced movement of the air flow relative to the direction of grain movement in the grinding device in these cases will consist only in different layouts and connections of the main and auxiliary equipment: grinding device, sieving, cyclone, fan, treatment filters, etc.

Устройство, реализующее данный способ, дополнительно обеспечивает существенное улучшение очистки воздуха в технологической линии получения муки по предлагаемому способу и улучшает работу рассева за счет пневматической разгрузки сит. Это осуществляется за счет выполнения в корпусе вышеуказанной кольцевой камеры, которая при работе измельчающего устройства выполняет аспирационную функцию, отделения тонкодисперсной некондиционной фракции - буса от основной массы измельченного зерна, подаваемого в рассев. Такое конструктивное выполнение измельчающего устройства в данном техническом решении существенно упрощает технологическую линию очистки, т.е. уменьшает количество средств очистки воздуха (пневмоциклонов тонкой очистки, рукавных фильтров и т. п. ). Это значительно улучшает очистку воздуха от продуктов помола зерна в данном устройстве с использованием минимального количества технических средств и на десятки процентов снижает затраты энергии на ее осуществление. С другой стороны, функционирование кольцевой камеры в данном измельчающем устройстве создает некоторое разряжение на выходе из канала измельчающего устройства, что в конечном итоге, приводит к пневматической разгрузке сит рассева, за счет некоторого движения воздуха в нем навстречу классифицируемому продукту. Создаваемая измельчающим устройством пневматическая разгрузка сит существенно улучшает просеивающую способность рассева за счет разрыхления на ситах классифицируемого измельченного продукта движущимся потоком воздуха через ячейки сит. A device that implements this method further provides a significant improvement in air purification in the flour production line according to the proposed method and improves the screening due to pneumatic discharge of sieves. This is achieved by performing the above-mentioned annular chamber in the casing, which, when the grinding device is in operation, performs an aspiration function, separating the finely dispersed substandard fraction - the bead from the bulk of the crushed grain fed to the sieve. Such a constructive implementation of the grinding device in this technical solution greatly simplifies the processing line of cleaning, i.e. reduces the amount of air purification means (fine cyclone cyclones, bag filters, etc.). This greatly improves air purification from grain grinding products in this device using a minimum amount of technical means and reduces the energy costs of its implementation by tens of percent. On the other hand, the operation of the annular chamber in this grinding device creates a certain vacuum at the outlet of the channel of the grinding device, which ultimately leads to pneumatic unloading of the sieve screens, due to some movement of air in it towards the classified product. The pneumatic sieve unloading created by the grinding device significantly improves the screening ability of sieving due to loosening of the classified ground product on the sieves by a moving air flow through the sieve cells.

Наконец, в данном измельчающем устройстве гонки, размещенные на периферии сепаратора ротора по всей его длине, позволяют установить любые необходимые скорости перемещения продуктов помола зерна в зоне измельчения, обеспечивающие требуемую степень его измельчения независимо от скорости и направления движения потока воздуха в измельчительной камере. Это позволяет однозначно увязать и привести в соответствие между собой режимы охлаждения и понижения относительной влажности воздушной среды в зоне измельчения, а также режимы измельчения самого зерна при получении муки предлагаемым способом. Последнее вызвано, в действительности, тем, что требуемые для оптимизации вышеуказанных режимов скорости принудительного движения потока воздуха в измельчительной камере и оптимальные скорости перемещения в ней продуктов помола зерна различны по величине и весьма существенно. Наличие гонков и вышеуказанные конструктивные особенности их размещения в измельчающем устройстве также обеспечивают существенное повышение производительности получения сортовой муки и улучшения ее качества по заявленному способу. Finally, in this grinding device, races located on the periphery of the rotor separator along its entire length make it possible to establish any necessary speeds for moving the grain grinding products in the grinding zone, providing the required degree of grinding, regardless of the speed and direction of air flow in the grinding chamber. This allows you to uniquely link and bring into correspondence with each other the modes of cooling and lowering the relative humidity of the air in the grinding zone, as well as the grinding regimes of the grain itself upon receipt of flour by the proposed method. The latter is caused, in fact, by the fact that the velocities of forced movement of the air flow in the grinding chamber and the optimal velocities of the movement of the products of grinding the grain in it are different in size and are very significant. The presence of races and the above design features of their placement in the grinding device also provide a significant increase in the productivity of obtaining varietal flour and improve its quality according to the claimed method.

Данный способ получения муки и измельчающее устройство для его осуществления поясняются чертежами, где на фиг. 1, 2 и 3 приведены технологические схемы размещения оборудования, реализующие предлагаемый способ, а на фиг. 4 (продольный разрез по Б-Б), фиг. 5 (поперечный разрез по А-А) и фиг. 6 (поперечный разрез по В-В) показано измельчающее устройство для осуществления данного способа. Дополнительно на фиг. 7, 8, 9 и 10 даны фрагменты предлагаемого измельчающего устройства. This method of producing flour and a grinding device for its implementation are illustrated by drawings, where in FIG. 1, 2 and 3 are technological schemes of equipment placement that implement the proposed method, and in FIG. 4 (longitudinal section along BB), FIG. 5 (cross-section along AA) and FIG. 6 (cross-section along BB) shows a grinding device for implementing this method. Additionally, in FIG. 7, 8, 9 and 10 are fragments of the proposed grinding device.

Получение муки предлагаемым способом осуществляется следующим образом (см. фиг. 1, 2 и 3). Getting flour by the proposed method is as follows (see Fig. 1, 2 and 3).

Исходный зерновой продукт подается в измельчительную камеру, состоящую из драной I, размольной II и вымольной III секций измельчающего устройства 1, где последовательно подвергается драной, размольной и вымольной стадиям помола зерна. Затем измельченный продукт по продуктопроводу 2 подается в рассев 3, в котором классифицируется по сортности муки (высший, первый, второй сорта и др.), видам промежуточного продукта (крупки, дунст) и отходов (отруби, бус). В процессе помола зерновых продуктов данным способом в измельченной камере в зоне контакта мелющих тел с неподвижной опорной поверхностью, т. е. футеровкой корпуса измельчающего устройства 1, производят принудительное перемещение потока увлажненного воздуха, образующегося при испарении влаги из продуктов помола зерна с помощью вентилятора (не показано), соединенного с измельчительной камерой устройства 1 через пневмоциклон 4 системой воздухопроводов 5. С помощью пневмоциклона 4 осуществляют разделение крупных и мелких фракций продуктов помола (фиг. 2) или очистку данного воздуха от пыли и мелких фракций (буса и минеральных примесей), образующихся при помоле зерна (фиг. 1 и 3). Дополнительно, при необходимости, запыленный воздух очищается различными техническими средствами, например рукавными фильтрами и прочее. Принудительное перемещение потока воздуха осуществляют по ходу (фиг. 1 и 2) или навстречу (фиг. 3) движению зернового продукта от входа к выходу измельчающего устройства, 1, а скорость перемещения данного потока регулируют заслонкой 6. В данном способе нагревающиеся в процессе разрушения мелющими телами в измельчительной камере измельчающего устройства 1 продукты помола зерна интенсивно отдают тепло и влагу окружающей воздушной среде, поскольку при измельчении продукты помола зерна приобретают большую теплообменную и влагоиспаряющую поверхность, определяемую величиной удельной поверхности получаемой при этом дисперсной системы измельченных частиц зерна. Удельная поверхность продуктов помола зерна в данном случае достигает до 100 - 10000 см²/г и более. В результате принудительное перемещение потока воздуха в зоне измельчения зерна по данному способу позволяет значительно снизить нагрев измельчаемого продукта и относительную влажность воздушной среды в зоне измельчения. Это достигается за счет исключения, практически, нагрева и существенного снижения влажности воздушной среды в измельчительной камере измельчающего устройства 1 из-за постоянной принудительной сменяемости воздуха в данной камере, а также обеспечения высоко эффективного отбора тепла от измельчаемого зернового продукта в зоне измельчения (т.е. в драной I, размольной II и вымольной III секциях) принудительно движущимся потоком воздуха относительно охлаждаемых частиц продуктов помола зерна.The initial grain product is fed into the grinding chamber, consisting of torn I, grinding II and grinding III sections of the grinding device 1, where it is subsequently subjected to torn, grinding and grinding grinding stages of grain. Then, the crushed product is fed through the product pipeline 2 to sifter 3, which is classified according to the grade of flour (top, first, second grade, etc.), types of intermediate product (grains, dunst) and waste (bran, beads). In the process of grinding grain products by this method in a crushed chamber in the zone of contact of the grinding bodies with a fixed supporting surface, i.e., by lining the body of the grinding device 1, forced flow of humidified air generated during the evaporation of moisture from the products of grinding grain using a fan (not shown) connected to the grinding chamber of the device 1 through a pneumatic cyclone 4 by an air duct system 5. Using a pneumatic cyclone 4, large and small fractions of the product are separated milling (Fig. 2) or of the air cleaning from dust and fines (bead and mineral impurities) formed by grinding grain (FIGS. 1 and 3). Additionally, if necessary, dusty air is purified by various technical means, for example bag filters and so on. Forced movement of the air flow is carried out along the path (Fig. 1 and 2) or towards (Fig. 3) the movement of the grain product from the inlet to the outlet of the grinding device, 1, and the speed of movement of this flow is controlled by a shutter 6. In this method, grinding milling bodies in the grinding chamber of the grinding device 1, the products of the grinding of grain intensively give off heat and moisture to the surrounding air, because when grinding the products of grinding of the grain acquire a large heat-transfer and moisture-evaporating the surface determined by the specific surface area of the resulting dispersed system of crushed particles of grain. The specific surface of grain grinding products in this case reaches up to 100 - 10000 cm ² / g or more. As a result, the forced movement of the air flow in the grain grinding zone by this method can significantly reduce the heating of the crushed product and the relative humidity of the air in the grinding zone. This is achieved by eliminating, in practice, heating and significantly reducing the humidity of the air in the grinding chamber of the grinding device 1 due to the constant forced air change in this chamber, as well as providing highly efficient heat removal from the crushed grain product in the grinding zone (i.e. in torn I, grinding II and grinding III sections) by a forcefully moving air stream relative to cooled particles of grain grinding products.

В результате существенного снижения нагрева продуктов помола зерна, а также значительного снижения температуры и относительной влажности воздушной среды в зоне измельчения в предлагаемом способе достигается существенное повышение качества получаемой сортовой муки за счет предотвращения температурной деструкции белков, клейковины и других полезных компонентов измельчаемого зерна, а также повышение производительности получения сортовой муки на десятки процентов. Последнее достигается за счет предотвращения конденсации влаги, выделяющейся из продуктов помола зерна, как в зоне измельчения, так и в технологической линии помола зерна в целом, и существенно снижающей производительность работы оборудования в технологической линии (т.е. работы рассевов, продуктопроводов, пневмоциклонов). Возможность эффективного отбора тепла от продуктов измельчения зерна в предлагаемом способе позволяет интенсифицировать процесс разрушения зерна в зоне измельчения и работу рассевов, т.е. существенно увеличить производительность получения муки без снижения ее качества. As a result of a significant decrease in the heating of grain grinding products, as well as a significant decrease in temperature and relative humidity of the air in the grinding zone, the proposed method achieves a significant increase in the quality of the obtained varietal flour by preventing the temperature destruction of proteins, gluten and other useful components of the crushed grain, as well as productivity of producing varietal flour by tens of percent. The latter is achieved by preventing condensation of moisture released from the products of grinding the grain, both in the grinding zone and in the technological line of grinding the grain as a whole, and significantly reducing the productivity of the equipment in the technological line (i.e., sieving, product pipelines, pneumatic cyclones) . The possibility of efficient heat removal from grain grinding products in the proposed method allows to intensify the process of grain destruction in the grinding zone and the work of sieving, i.e. significantly increase the productivity of obtaining flour without reducing its quality.

Измельчающее устройство для реализации данного способа (фиг. 4, 5 и 6) содержит корпус 7, например, цилиндрический, футерованный с внутренней стороны, в котором соосно расположен на валу 8 вертикальный ротор 9 c сепаратором, снабженный множеством мелющих тел 10 в форме тел вращения, например, в виде цилиндров, колец, шаров, стержней, пустотелых трубок, дисков и т.д. Причем мелющие тела в сепараторе ротора 9 установлены таким образом, что оси вращения мелющих тел параллельны оси вала 8. Измельчающее устройство имеет вход 11 и выход 12. Мелющие тела 10 размещены в радиальных каналах 13 сепаратора, выполненных в виде кольцевых каналов на цилиндрической поверхности ротора 9, разделенных на равные участки радиально расположенными пластинами 14, закрепленных в теле ротора 9. Сепаратор ротора 9 содержит секции I, II и III - драную, размольную и вымольную соответственно. Причем в данных секциях I, II и III мелющие тела установлены с различными массами, размерами и формой. Последние обеспечивают при вращении ротора в данном измельчающем устройстве различные контактные усилия мелющих тел 10 на измельчаемый продукт и величины деформаций измельчаемого продукта, необходимые для драного, размольного и вымольного технологических процессов помола зерна. В корпусе 7 между сепаратором ротора 9 и выходным каналом 12 выполнена кольцевая камера IV с лопатками 15, например, радиальными, закрепленными на валу 8 ротора 9 с помощью диска 16, установленного в нижней части ротора 9 и закрепленного с валом 8. При этом измельчающее устройство снабжено дополнительным выходным каналом, расположенным в центральной зоне кольцевой камеры IV, например в виде сообщающихся с кольцевой камерой радиальных входных боковых каналов 17 и выходного осевого канала 18, выполненных в теле вала 8 ротора 9. Для обеспечения принудительного перемещения продуктов помола в драной, размольной и вымольной секциях I, II и III на периферии сепаратора ротора 9 по всей его длине подвижно в радиальном направлении установлены гонки с толкающими элементами 19, например, в виде стержней, пластин и др., причем угол атаки толкающих элементов 19 относительно направления вдоль криволинейной опорной поверхности (т.е. относительно футерованной поверхности корпуса 7) от входного канала 11 к выходному каналу 12 измельчающего устройства установлен в пределах от 0^o до 90^o или от 90^o до 180^o. Другими словами, толкающие элементы 19 гонков установлены с положительным или отрицательным углом атаки по отношению к направлению перемещения продуктов измельчения зерна от входного канала 11 к выходному каналу 12. Гонки могут быть выполнены конструктивно в различных вариантах. Однако общим отличительным конструктивным исполнением для них должны являться возможность перемещения в радиальном направлении относительно оси корпуса 7 толкающих элементов 19 гонков и значения вышеуказанных углов атаки толкающих элементов 19 гонков относительно направления перемещения продуктов помола зерна внутри измельчающего устройства. Примеры конструктивного выполнения гонков в предлагаемом измельчающем устройстве приведены в двух вариантах: вариант 1 показан на фиг. 7 и 8 и вариант II - на фиг. 9 и 10. Конструкция гонка по варианту 1 содержит направляющий элемент 20 в форме короткого стержня прямоугольного сечения, размещенного подвижно в радиальном канале 13 и закрепленного на периферийной стороне направляющего элемента 20, обращенной к внутренней криволинейной опорной поверхности корпуса 7 измельчающего устройства, и толкающий элемент 19, например, в форме стержней или пластин под вышеуказанными углами атаки (фиг. 7). В другом конструктивном исполнении гонка по варианту II толкающий элемент 19 закреплен на Г-образном элементе, вертикальный конец которого установлен подвижно в отверстии на нижней горизонтальной поверхности радиального канала 13, а другой конец Г-образного элемента, обращенного к внутренней криволинейной опорной поверхности корпуса 7, жестко соединен с толкающим элементом 19, установленным также под вышеуказанными углами.The grinding device for implementing this method (Figs. 4, 5 and 6) comprises a housing 7, for example, cylindrical, lined on the inside, in which a vertical rotor 9 with a separator is arranged coaxially on the shaft 8 and provided with a plurality of grinding bodies 10 in the form of bodies of revolution for example, in the form of cylinders, rings, balls, rods, hollow tubes, discs, etc. Moreover, the grinding bodies in the separator of the rotor 9 are installed so that the rotation axes of the grinding bodies are parallel to the axis of the shaft 8. The grinding device has an input 11 and an output 12. The grinding bodies 10 are placed in the radial channels 13 of the separator, made in the form of annular channels on the cylindrical surface of the rotor 9 , divided into equal sections by radially arranged plates 14, fixed in the body of the rotor 9. The separator of the rotor 9 contains sections I, II and III - torn, grinding and grinding, respectively. Moreover, in these sections I, II and III, grinding media are installed with different masses, sizes and shapes. The latter provide, when the rotor rotates in this grinding device, various contact forces of the grinding media 10 on the product to be ground and the strains of the product to be crushed needed for tearing, grinding and grinding technological processes of grinding grain. In the housing 7, between the rotor separator 9 and the output channel 12, an annular chamber IV is made with blades 15, for example, radial, mounted on the shaft 8 of the rotor 9 with the help of a disk 16 installed in the lower part of the rotor 9 and fixed with the shaft 8. At the same time, the grinding device equipped with an additional output channel located in the Central zone of the annular chamber IV, for example in the form of radial inlet side channels 17 communicating with the annular chamber and an output axial channel 18, made in the body of the shaft 8 of the rotor 9. To ensure For the linear movement of the grinding products in the torn, grinding and grinding sections I, II and III on the periphery of the rotor separator 9, races with pushing elements 19, for example, in the form of rods, plates, etc., are mounted movably in the radial direction along the entire length of the separator, and the angle of attack pushing elements 19 relative to the direction along the curved supporting surface (i.e., relative to the lined surface of the housing 7) from the input channel 11 to the output channel 12 of the grinding device is set in the range from 0 ^o to 90 ^o or from 90 ^o to 180 ^o . In other words, the pushing elements 19 of the races are installed with a positive or negative angle of attack with respect to the direction of movement of the products of grinding grain from the input channel 11 to the output channel 12. Racing can be performed constructively in various ways. However, a common distinguishing design for them should be the ability to move in a radial direction relative to the axis of the housing 7 of the pushing elements 19 of the race and the values of the above angles of attack of the pushing elements of the 19 races relative to the direction of movement of the products of grain grinding inside the grinding device. Examples of structural design of races in the proposed grinding device are given in two versions: option 1 is shown in FIG. 7 and 8 and option II - in FIG. 9 and 10. The race design of embodiment 1 comprises a guide member 20 in the form of a short rod of rectangular cross section, movably mounted in the radial channel 13 and fixed on the peripheral side of the guide member 20 facing the inner curved supporting surface of the grinding device body 7, and a pushing member 19 , for example, in the form of rods or plates at the above angles of attack (Fig. 7). In another design, the race according to option II, the pushing element 19 is mounted on the L-shaped element, the vertical end of which is mounted movably in the hole on the lower horizontal surface of the radial channel 13, and the other end of the L-shaped element facing the inner curved supporting surface of the housing 7, rigidly connected to the pushing element 19, also installed at the above angles.

Работа данного измельчающего устройства, реализующего предлагаемый способ состоит в следующем. The work of this grinding device that implements the proposed method is as follows.

В измельчающем устройстве при вращении множества мелющих тел 10 в сепараторе ротора 9, выполненных в форме тел вращения, данные мелющие тела под действием центробежных сил двигаются к периферии футерованного корпуса 7 (см. фиг. 4, 5, 8 и 10). Мелющие тела 10, коснувшись футеровки корпуса 7, с силой прижимаются к последней и начинают перемещаться вдоль ее криволинейной опорной поверхности (например, как показано на фиг. 4 - цилиндрической), катясь по футеровке и не выходя за пределы радиальных каналов 13 вращающегося ротора 9. После запуска измельчающего устройства внутрь корпуса 7 по входному каналу 11 непрерывно подается зерно, например, пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза и т.д. Двигаясь в пространстве, ограниченном боковой поверхностью ротора 9 и футерованной криволинейной опорной поверхностью корпуса 7 измельчающего устройства, от входа 11 и выходу 12, исходный зерновой продукт измельчается в результате прокатывания по зерну, контактирующего с криволинейной опорной поверхностью, т.е. с поверхностью футеровки корпуса 7, множества мелющих тел 10. Процесс разрушения измельчаемого продукта в способе и измельчающем устройстве осуществляется преимущественно за счет сжимающих нагрузок, возникающих вследствие появления центробежных сил при криволинейном перемещении, в частности по окружности, мелющих тел 10 вдоль криволинейной опорной поверхности, т.е. вдоль футерованной поверхности цилиндрического корпуса 7. In the grinding device during the rotation of a plurality of grinding bodies 10 in the rotor separator 9, made in the form of bodies of revolution, these grinding bodies under the action of centrifugal forces move to the periphery of the lined housing 7 (see Figs. 4, 5, 8 and 10). Grinding bodies 10, touching the lining of the housing 7, are pressed against the latter with force and begin to move along its curved supporting surface (for example, as shown in Fig. 4 - cylindrical), rolling along the lining and not going beyond the radial channels 13 of the rotating rotor 9. After starting the grinding device inside the housing 7 through the input channel 11 is continuously fed grain, for example, wheat, rye, barley, oats, corn, etc. Moving in the space bounded by the side surface of the rotor 9 and the lined curvilinear supporting surface of the grinding device body 7, from the input 11 and the output 12, the initial grain product is crushed by rolling over the grain in contact with the curved supporting surface, i.e. with the surface of the lining of the housing 7, the set of grinding media 10. The process of destruction of the crushed product in the method and grinding device is carried out mainly due to compressive loads arising from the appearance of centrifugal forces during curvilinear movement, in particular around the circumference, grinding bodies 10 along the curved supporting surface, t .e. along the lined surface of the cylindrical body 7.

Исходный зерновой продукт в данном измельчающем устройстве подвергается постадийному измельчению, проходя через драную, размольную и вымольную секции I, II и III соответственно. В зонах измельчения данных секций зерно разрушается с определенными предельными нагрузками и величинами деформаций в зависимости от степени дисперсности разрушаемых частиц зерна (т.е. эндосперма и оболочки) и требований селективности их разрушения при получении сортовой муки. Измельченный зерновой продукт отводится из корпуса 7 измельчающего устройства через выход 12 с последующим сортированием продукта помола зерна по крупности и составу. The initial grain product in this grinding device is subjected to step-by-step grinding, passing through the torn, grinding and grinding sections I, II and III, respectively. In the grinding zones of these sections, the grain is destroyed with certain ultimate loads and strains depending on the degree of dispersion of the destroyed grain particles (i.e. endosperm and casing) and the requirements for the selectivity of their destruction upon receipt of high-grade flour. The crushed grain product is discharged from the housing 7 of the grinding device through the outlet 12, followed by sorting of the grain grinding product by size and composition.

В процессе помола зерна в данном измельчающем устройстве в зоне контакта мелющих тел 10 с футеровкой корпуса 7, т.е. в зонах измельчения драной, размольной и вымольной секций принудительно перемещают поток воздуха с помощью вентилятора (не показано), соединенного с всасывающей линией через систему воздухопроводов 5 (фиг. 1) с зоной измельчения данного измельчающего устройства (т.е. с зонами измельчения драной, размольной и вымольной секций I, II и III соответственно) через дополнительный выходной канал в центре кольцевой камеры 15, выполненный в виде сообщающихся осевого канала 18 и радиальных боковых каналов 17, размещенных в теле вала 8 ротора 9 (фиг. 4). Вышеуказанное принудительное перемещение воздуха в предлагаемом измельчающем устройстве обеспечивает существенное повышение производительности данного измельчающего устройства при получении сортовой муки и улучшения ее качества за счет обеспечения эффективного отбора тепла от частиц измельчаемого зерна и существенного снижения температуры и относительной влажности воздушной среды в области разрушения зерна в измельчающем устройстве, а именно, в драной, размольной и вымольной секциях I, II и III соответственно. Последнее достигается за счет постоянной принудительной сменяемости воздуха в зоне измельчения зернового продукта в предлагаемом измельчающем устройстве. Возможность эффективного отбора тепла и влаги от частиц разрушаемого зерна в измельчительной зоне (секции I, II и III - фиг. 4) позволяет увеличить подачу зернового продукта в предлагаемом измельчающем устройстве на 20-30% и более, не снижая при этом качество, т.е. сортность получаемой муки. In the process of grinding grain in this grinding device in the contact zone of the grinding media 10 with the lining of the housing 7, i.e. in the grinding zones of the torn, grinding and grinding sections, the air flow is forcibly moved using a fan (not shown) connected to the suction line through the air duct system 5 (Fig. 1) with the grinding zone of this grinding device (i.e., with the torn grinding zones, grinding and grinding sections I, II and III, respectively) through an additional output channel in the center of the annular chamber 15, made in the form of communicating axial channel 18 and radial side channels 17, located in the body of the shaft 8 of the rotor 9 (Fig. 4). The above forced air movement in the proposed grinding device provides a significant increase in the productivity of this grinding device when producing high-grade flour and improving its quality by providing effective heat removal from particles of the crushed grain and a significant reduction in temperature and relative humidity of the air in the area of grain destruction in the grinding device, namely, in the torn, grinding and grinding sections I, II and III, respectively. The latter is achieved due to the constant forced change of air in the grinding zone of the grain product in the proposed grinding device. The ability to effectively remove heat and moisture from particles of destructible grain in the grinding zone (sections I, II and III - Fig. 4) allows you to increase the supply of grain product in the proposed grinding device by 20-30% or more, without compromising quality, t. e. grade of the obtained flour.

В процессе работы измельчающего устройства в кольцевой камере IV за счет вращения лопаток 15, размещенных на роторе 9, создается воздушный круговой поток. В данном круговом потоке аналогично известным турбо-пневно-циклонам происходит классификация частиц измельченного зерна при перемещении его из нижней вымольной секции III к выходному каналу 12 (фиг. 4). При этом крупные и более тяжелые частицы измельченного зерна, как известно, размещаются на периферии кругового потока, а более мелкие и легкие частицы в центре. Формирование данного кругового воздушного потока в кольцевой камере IV на пути движения продукта помола зерна из измельчительной камеры предлагаемого измельчающего устройства к выходному каналу 12 предназначено для удаления (т.е. отделения) из готового продукта помола зерна переизмельченных частиц (пыли и буса), с одной стороны, и интенсификации процесса отбора тепла и влаги от измельченного продукта перед выходом его из измельчающего устройства через выходной канал 12 для последующего его сортирования по крупности и составу в рассеве - с другой. Интенсификация отбора тепла и влаги от измельченного зернового продукта в кольцевой камере IV в предлагаемом измельчающем устройстве осуществляется за счет обеспечения высокой турбулизации воздушного потока, создаваемой вращающимися потокозакручивающими лопатками 15. Так как турбулизация данного потока обеспечивает высокий теплообмен между воздушной средой и содержащимися в ней частицами измельченного продукта, а также интенсивное влагоиспарение с поверхности данных частиц. In the process, the grinding device in the annular chamber IV due to the rotation of the blades 15, placed on the rotor 9, creates an air circular flow. In this circular flow, similarly to the known turbo-pneumo-cyclones, particles of crushed grain are classified when it is moved from the lower grinding section III to the output channel 12 (Fig. 4). In this case, large and heavier particles of crushed grain, as you know, are located on the periphery of the circular flow, and smaller and lighter particles in the center. The formation of this circular air flow in the annular chamber IV on the path of movement of the grain grinding product from the grinding chamber of the proposed grinding device to the output channel 12 is intended to remove (i.e., separate) from the finished grain grinding product of the crushed particles (dust and beads), from one side, and the intensification of the process of heat and moisture removal from the crushed product before it leaves the grinding device through the output channel 12 for its subsequent sorting by size and composition in sieving - with other. The intensification of the selection of heat and moisture from the crushed grain product in the annular chamber IV in the proposed grinding device is carried out by providing high turbulization of the air flow generated by the rotating flow-twisting blades 15. Since the turbulization of this stream provides high heat transfer between the air medium and the particles of the crushed product contained therein , as well as intense moisture evaporation from the surface of these particles.

Отделение некондиционных продуктов помола зерна (пыли и буса) в измельчающем устройстве, реализующем предлагаемый способ, существенно упрощает технологическую схему очистки воздуха от данных продуктов, используемого для охлаждения и отбора влаги от измельчаемых частиц зерна. При этом существенно улучшается качество муки за счет значительного снижения зольности в 1,15-1,2 раза и более. The separation of substandard products of grinding grain (dust and beads) in a grinding device that implements the proposed method greatly simplifies the technological scheme for purifying air from these products, used for cooling and taking moisture from crushed grain particles. At the same time, the quality of flour is significantly improved due to a significant reduction in ash content by 1.15-1.2 times or more.

При реализации данного способа на скорость перемещения продуктов помола зерна в зоне их измельчения оказывают одновременно влияние сила тяжести измельченных частиц зерна, направленная вниз к выходу 12 и сила, создаваемая динамическим напором принудительного перемещения воздуха. Причем эти силы либо совпадают с направлением движения продуктов помола зерна (фиг. 1 и 2), либо направлены ему навстречу (фиг. 3). Для обеспечения установки оптимальной скорости перемещения продуктов помола зерна в зоне измельчения, при необходимых для охлаждения продукта скоростях одновременного движения потока воздуха в этой зоне, в измельчающем устройстве по всей длине измельчительной камеры вдоль драной, размольной и вымольной секций I, II и III соответственно (фиг. 4) установлены гонки. Установка гонков в измельчающем устройстве по предлагаемому способу позволяет устанавливать и регулировать необходимую скорость перемещения продуктов помола в зоне измельчения независимо от скорости и направления принудительного движения потока воздуха и скорости перемещения частиц продуктов помола зерна под действием сил тяжести. Установка и регулирование оптимальной скорости перемещения продуктов помола зерна в предлагаемом измельчающем устройстве осуществляется путем изменения количества гонков и выбора различных комбинаций гонков, как на "снижение" (с углом атаки α₂ толкающих элементов 19 гонка в пределах от 90^o до 180^o), так и на "повышение" (с углом атаки α₁, толкающих элементов 19 гонка в пределах от 0^o до 90^o) скорости перемещения продукта помола зерна по всей длине зоны измельчения, либо на отдельных ее участках. Установление с помощью гонков необходимых оптимальных скоростей перемещения продукта помола зерна в зоне измельчения как по всей ее длине, так и на отдельных ее участках позволяет исключить недоизмельчение и переизмельчение зерна на каждой стадии его помола в драной, размольной и вымольной секциях I, II и III соответственно, что существенно повышает качество получаемой муки, т.е. существенно снижается ее зольность и повышается сортность. В конечном итоге, это обеспечивает наиболее эффективную реализацию предлагаемого способа.When implementing this method, the speed of movement of grain grinding products in the area of their grinding is simultaneously influenced by the gravity of the crushed grain particles directed downward to exit 12 and the force created by the dynamic pressure of forced air movement. Moreover, these forces either coincide with the direction of motion of the products of grinding the grain (Fig. 1 and 2), or are directed towards it (Fig. 3). To ensure the installation of the optimal speed of movement of grain grinding products in the grinding zone, at the required speeds for simultaneous air flow in this zone, in the grinding device along the length of the grinding chamber along the torn, grinding and grinding sections I, II and III, respectively (Fig. 4) races are established. The installation of races in the grinding device according to the proposed method allows you to set and adjust the necessary speed of movement of the grinding products in the grinding zone, regardless of the speed and direction of the forced movement of the air flow and the speed of movement of particles of the products of grinding grain under the action of gravity. Installation and regulation of the optimal speed of movement of grain grinding products in the proposed grinding device is carried out by changing the number of races and choosing various combinations of races, as a "decrease" (with an angle of attack of α ₂ pushing elements 19 race in the range from 90 ^o to 180 ^o ), so and on the "increase" (with an angle of attack α ₁ , pushing elements 19 race in the range from 0 ^o to 90 ^o ) the speed of movement of the product of grinding the grain along the entire length of the grinding zone, or in its individual sections. Establishing, using races, the necessary optimal speeds of movement of the grain grinding product in the grinding zone along its entire length and in its individual sections eliminates under-grinding and over-grinding of grain at each stage of its grinding in torn, grinding and grinding sections I, II and III, respectively , which significantly improves the quality of the obtained flour, i.e. its ash content is significantly reduced and grade is increased. Ultimately, this provides the most effective implementation of the proposed method.

Данный способ получения муки и измельчающее устройство для его осуществления, по сравнению с ближайшим аналогом, позволяет существенно увеличить производительность получения муки до 20-35% и более и повысить ее качество (т.е. сортность) за счет обеспечения возможности регулирования температуры и относительной влажности воздушной среды в зоне измельчения и создания в ней условий эффективного отбора тепла и влаги от частиц измельчаемого зерна. This method of producing flour and a grinding device for its implementation, in comparison with the closest analogue, can significantly increase the productivity of obtaining flour up to 20-35% or more and increase its quality (i.e. grading) by providing the ability to control temperature and relative humidity air in the grinding zone and the creation of conditions for the effective selection of heat and moisture from particles of the crushed grain.

Кроме того, данное техническое решение значительно повышает эффективность работы классификационного оборудования (рассевов) из-за исключения, как указывалось выше, отрицательных явлений конденсации и тестообразования, ухудшающих качество муки в известных способах и устройствах при увеличении производительности получения сортовой муки. Исходя из вышеизложенного, представленный способ получения муки и измельчающее устройство для его осуществления могут найти широкое применение в мукомольном производстве и позволят получить значительный экономический эффект. In addition, this technical solution significantly increases the efficiency of the classification equipment (screenings) due to the exclusion, as mentioned above, of the negative effects of condensation and dough formation, which deteriorate the quality of flour in known methods and devices with an increase in the production rate of varietal flour. Based on the foregoing, the presented method for producing flour and a grinding device for its implementation can be widely used in flour milling and will allow to obtain a significant economic effect.

Claims

1. A method of producing flour, comprising grinding grain during its movement from the entrance of the grinding device having a curved supporting surface to the exit by rolling through the grain in contact with the curved supporting surface of the grinding device, a variety of grinding media and sorting the products of grinding the grain by size and composition , characterized in that in the contact zone of many grinding media with a curved supporting surface of the grinding device, the air flow is forced to move, the movement of air flow is carried out in the direction or towards the movement of grain from the entrance of the grinding device to its output.

2. A grinding device for producing flour from grain, comprising a housing with an inlet and an outlet, inside of which a rotor with a separator in the form of a torn, grinding or grinding section and coaxially arranged grinding wheels and curved supporting surface, for example cylindrical, located in the latter, coaxially arranged, characterized in that in the housing between the rotor separator and the outlet there is an annular chamber with blades, for example radial, mounted on the rotor shaft to ensure high turbulization of the air flow, and the grinding device is equipped with EHO additional exit channel located in the central zone of the annular chamber, for example in the form of an annular chamber communicating with a radial side of the input and output axial channels formed in the body of the rotor shaft.

3. A grinding device for producing flour from grain according to claim 2, characterized in that races with pushing elements, for example, in the form of rods, plates, etc., are mounted movably in the radial direction on the periphery of the rotor separator along its entire length, and pushing elements of the race relative to the direction along the curved supporting surface from the entrance to the output of the grinding device is set in the range 0 - 90 ^o or 90 - 180 ^o .