SU1496726A1

SU1496726A1 - Маслоизготовитель непрерывного действи

Info

Publication number: SU1496726A1
Application number: SU874277074A
Authority: SU
Inventors: Вадим Александрович Березко; Ирина Романовна Зарицкая; Юрий Иванович Миронов; Яков Дмитриевич Шульман
Original assignee: Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1989-07-30

Abstract

Маслоизготовитель непрерывного действи относитс к маслодельной отрасли молочной промышленности и к электробытовым приборам, предназначенным дл выработки сливочного масла в домашних услови х. Целью изобретени вл етс повышение качества сбивани и уменьшение габаритов устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что маслоизготовитель непрерывного действи содержит основание 1 с размещенным внутри него электроприводом 2 высокооборотного 3 и низкооборотного 4 валов, горизонтальную камеру сбивани 5, снабженную торцовой крышкой 7 с выходным 9 рукавом дл масл ного зерна и пахты, внутри горизонтальной камеры сбивани 5 установлены коаксиально с радиальным зазором δ роторна мешалка 10 и расположенный под камерой сбивани и под некоторым углом к ее оси двухшнековый текстуратор 11, в корпусе которого установлены два взаимозацепл ющихс и вращающихс навстречу друг другу шнека 12, 13 и выходной насадок 16. На одном конце полой роторной мешалки 10 установлена коаксиально корпусу камеры сбивани с тем же зазором δ дискова камера с входным центральным отверстием, внутри которой размещены выгнутые по направлению вращени мешалки лопасти, а другой конец мешалки помещен в подшипниковый узел крышки корпуса камеры сбивани , причем дискова камера роторной мешалки 10 и входного патрубка соединены между собой посредством полого вала, при этом диаметры: внутренний корпуса камеры сбивани - Д_к, наружный роторной мешалки - Д_н, наружный дисковой камеры - Д₂, центрального ее отверсти - Д₁ и ширина дисковой камеры - B св заны между собой зависимостью B = 4δ при Д₁ = 18,5δ и Д₂ = 46δ, а диаметры шнеков - Д и его вала - D , а также межцентровое рассто ние между шнеками - А св заны между собой зависимостью Д/_D= 2,5 А/Д при соотношении А/Д = 0,8, причем корпуса камеры сбивани и двухшнекового текстуратора выполнены быстросъемными. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

19 3 J8 Ai ,

JO

СлиВки

ffacM

«и

UD Од Ч

ю

О)

31496

оборотного 3 и низкооборотного 4 валов, горизонтальную камеру сбивани 5, снабженную торцовой крышкой 7 с выходным 9 рукавом дл масл ного зерна и пахты, внутри горизонтальной камеры сбивани 5 установ11ены коак- сиально с радиальным зазором « роторна мешалка 10 и расположенный под камерой сбивани и под некоторым углом к ее оси двухшнековый тексту- ратор 11, в корпусе которого уста-: новлены два взаимозацепл к цихс и вращающихс навстречу друг другу шнека 12, 13 и выходной насадок 16. На одном конце полой роторной мешалки 10 установлена коаксиально корпусу камеры сбивани с тем же з азором сГ дискова камера с входным центральным отверстием, внутри которой раз- мещены выгнутые по направлению вращени мешалки лопасти, а другой к&нец мешалки помещен в подшипниковый узел крьш1ки корпуса камеры сбивани причем дискова камера роторной мешалки 10 и входного патрубка соединены между собой посредством полого вала, при этом диаметры: внутренний корпуса камеры сбивани - D, наружный роторной мешалки - D,,, наружный дисковой камеры - D, центрального ее отверсти - D, и ширина дисковой камеры - b св заны между собой зависимостью b 4 сГ при D, 18,5 сЛ и D , а диаметры шнека - D и его вала d, а также меж- центровое рассто ние между шнеками - А св заны между собой зависимостью D/d 2,5A/D при соотношении A/D 0,8, причем корпуса камеры сбивани и двухшнековоГо текстуратора вьшол- нены быстросвемными. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс к маслодельной отрасли молочной промьшшен- i ности и к электробытовым приборам, предназначенным дл выработки сливоч- ного масла в домашних услови х.

Целью изобретени вл етс повышение качества сбивани и уменьшение габаритов.

На фиг, 1 изображен маслоизготови- тель непрерывного действи , общий вид; на фиг. 2 - узел I- на фиг. 1; на фиг. 3 - камера сбивани ; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Маслоизготовитель непрерывного действи включает в себ основание 1, электропривод 2 высокооборотного 3 и низкооборотного 4 приводных валов , быстросъемную горизонтальную камеру 5 сбивани , состо щую из кор- пуса 6, торцовой крышки 7 с закрепленными на ней входным патрубком 8 дл сливок и выходным рукавом 9 дл масл ного зерна и пахты и роторной мешалки 10, быстросъемный наклонный двухшнекойый текстуратор 11 (под углом d. к горизонту), внутри которого установлены с возможностью вращени навстречу друг другу взаимозацепл ющиес шнеки 12 и 13, перфорированные плиты 14 и короткие лопастные мешалки 15, чередующиес меткду собой кроме того, текстуратор снабжен выходным насадом 16 дл масла и сборником пахты 17. Дл обеспечени быстрого съема камеры 5 сбивани и текстуратора 11 установлены специальные быстрозажимающие гайки 18 и поводковые устройства 19 дл разъединени приводных валов от электропривода 2. Основным узлом камеры 5 сбивани маслоизготовител (фиг. 2) вл етс роторна мешалка 10, коаксиально установленна с зазором «Г в корпусе 6. Роторна мешалка ,10 состоит из следующих элементов: полого подвод щего вала 20, цилиндрической втулки 21 с четырьм билъными лопаст ми 22 и дисковой камеры 23. Цилиндрическа втулка - основа роторной мешалки 10 насажена на полый подвод щий вал 20. Собственно, дискова камера 23 представл ет из себ единьй элемент мешалки 10, ограничеиньй с двух сторон дисками 24 и 25, между которыми раз- |мещены криволинейные цилиндрические лопасти 26, выгнутые по направлению вращени . Диск 24 выполнен как единое целое с приводным высокооборотным валом 3, а диск 25 имеет центральное входное отверстие 27 диаметром D.J. Дискова камера 23 в корпусе 6 установлена коаксиально с зазором оС . Один конец полого вала 20 жестко соединен с центральным входным отверстием 27, а второй, расположенньм в подшипниковом узле 28 торцовой крьшки 7, входит непосредственно в полость входного патрубка 8. На конец входного патрубка 8, закрепленного на торцовой крышке, надет гибкий шланг 29 с пробковым краном 30 дл перекрыти потока сливок из накопительной емкости и регулировани его в случае необходимости.

Маслоизготовитель работает следующим образом.

Сливки, предварител но подготовленные к сбиванию, из накопительной- емкости по шлангу 29 и полому валу 20 поступают в криволинейные каналы, образованные лопаст ми 26 дисковой камеры 23, При врап;ении последней под действием центробежных сил сливкам в криволинейных каналах сообщаетс вращательное и поступательно- радиальное движение. Диски 24, 25 и размещенные между ними загнутые назад лопасти 26 образуют своеобраз- ную камеру подачи и закрутки потока :сливок, благодар этому на выходе из каналов создаетс сильно закрученньй поток сливок, который подаетс с достаточным напором в кольцевой зазор между корпусом 6 и лопаст ми 26 роторной мешалки 10, при этом окружна скорость потока сливок практически равна окружной скорости вращени роторной мешалки, так как наружные диаметры дисков 24 и 25 (Dj) равны диаметру роторной мешалки 10 (Од,). Такой ввод сливок в камеру сбивани обеспечивает высокую степень турбулизации сливок сразу при поступлении их в камеру сбивани , равномерное распределение их в тонком кольцевом зазоре между корпусом камеры и билами мешалки , осуществление -сбивани по всей длине бил мешалки, все это ведет к интенсификации процесса сбивани сливок. При вращении роторной мешалки 10, дисковой камеры 23 и непрерьш- ном выходе сливок из криволинейных каналов внутри образующегос при этом жидкостного кольца и в полости мешалки -создаетс разр жение, под действием которого сливки непрерьшно всасываютс по шлангу 29 и накопительной емкости. Регулирование подачи сливок осуществл етс краном 30. Наход сь в тонком кольцевом зазоре между кор - пусом камеры и билами мешалки, сливки подвергаютс интенсивному механическому воздействию мешалки, в результате на выходе камеры сбивани образует0

5

с смесь масл ного зерна и пахты, поступающа на дальнейшую обработку в быстросъемный двухинековый текстура- тор 11. Шнеки 12 и 13, вращаюгдиес навстречу друг другу, спрессовывают масл ные зерна, отжима при этом пахту и перемеща масл ные зерна в насадок 16, где оставша с влага равномерно распредел етс по всему обье- му сливочного масла. Полученное ели- - вочное масло выдавливаетс через выходной патрубок. Быстросъемные камера сбивани и двухшнековый тексту- ратор позвол ют ускорить и упростить сборку и разборку маслоизготовител в домашних услови х.

Взаимосв зь геометрических параметров камеры сбивани устанавливают исход из услови неразрывности потока сливок, т.е. объемные расходы сливок через криволинейные междисковые каналы пшриной, равной ширине дисковой камеры Ь, и через камеру сбивани paBHbj Q 1 Qj. Объемный расход определ етс как

Q, /TD/bV, frD,bV,j, (1)

5

где D - диаметр центрального отверсти дисковой камеры; D - наружньй диаметр дисковой камеры;

осевые скорости сливок соответственно на входе и выходе из дисковой камеры. Объемньм расход Q дл камер сбивани непрерывного действи наход т по уравнению

Vi.V

Q2 ,

(2)

или Qj

где D - внутренний диаметр корпуса

камеры сбивани ;

с - величина радиального зазора (зазор между внутренней поверхностью корпуса и роторной мешалкой);

V - осева скорость тонкослойного потока сливок вдоль камеры сбивани ; L - длина камеры сбивани ; С - врем сбивани . Из уравнений (1) и (2) следует

DK сГ Vz D 1 bVi .

(3)

Скорости V и V могут быть определены по формуле

V, ГВ, ntg/i, , V ,

(4)

где n 7- частота вращени дисковой

камеры;

/9j и j - углы между касательными к лопасти и соответственно ксательными к окружности вхда и выхода из дисковой ка меры.

Оптимальные значени /з и р, , обеспечивающие наиболее высокие гидравлические КЦЦ-, наход тс в диапазонах , 24-26 ; г 15-17. Определ ют отношение D,/D . Известно что дл лопастных насосов с малым коэффициентом быстроходности, которые предназначены дл сравнительно малых подач и больших частот враще- НИН рабочих колес, отношение наружного и внутреннего диаметров их принимаетс равным 2,5. Услови работы в дисковой камере предлагаемого устройства аналогичны вьш1еописанным, так как при вьфаботке сливочного масла в домашних услови х будут реализовыватьс сравнительно малые подачи и большие частоты вращени роторной мешалки,соответственно и дисковой камеры дл обеспечени эффекта сбивани . Следовательно, принимают D 2,5 D (5).,Дл обеспечени без- ударного входа сливок, выбрасываемых из каналов дисковой камеры в кольцевой зазор камеры сбивани , должно соблюдатьс условие V Vj. Исход из вьшеизложенного, а также использу соотношени (4), (5) и найд tg/3 и tg /3 при /3i 25 и /3,j 16°, приведем уравнение (3) к виду

D . 0,65D,b.

(6)

Полученное уравнение (6) св зьгоа- ют между собой основные геометрические параметры камеры сбивани : Dj, DM. f Da, D, и b, где D„- диаметр мешалки,так как ,Dyv,D2. (7)

Цд обеспечени в камерах сбивани надежного эффекта сбивани не обходимо соблюдение услови dP 48 (8). Это условие соблюдаетс во всех камерах сбивани как отечественного , так и большинства зарубежного производства. Из соотношений (7) и с учетом условий (5) и (8) по- лучаем 18,5. Таким образом.

о

5 0 5 0 0

5

в устройстве должно соблюдатьс условие ti

DK- n с

причем сГ 48;-D / if 18; D /D 2,5.(9)

Учитыва это условие, а также что ,, (из геометрии камеры сбивани ), получим Ь 4« . Только при таком соотношении возможно достижение в устрЪйстве по.ставленной въте цели. Зазор f в- ч етс известным параметром любого ,1аслоизгот.овител какой-либо заданной

производительности. Поэтому, исход из соотношени b 4 / при D, 18,5 и D 46 , однозначно определ ют геометрические параметры камеры сби . вани .

С целью установлени оптимального отношени D/d дл малогабаритных тёкстураторов были вьтолнены исследовани на модельном маслоизготови- теле, при этом диаметры варьировались в следующих диапазонах: D 35-50 мм, d 10-20 мм, при отношении A/d 0,8. Было получено следующее соотношение

D/d 2,5 A/D при A/D 0,8. (10)

Соотношение (10) св зьшает важнейшие геометрические параметры малогабаритного двухшнекового текстурато- ра. Шаг шнеков определ етс в зависимости от требуемой производительности и конструктивных соображений.

Выполнение ма слоизготовител с дисковой камерой и вьшеуказанным отношением параметров элементов камеры сбивани и текстуратора позвол ет повысить качество сбивани при выработке сливочного масла в домашних услови х при одновременном уменьшении габаритов за счет его обработки в стабильном режиме работы камеры сбивани , определ емым посто нным напором и подачей сливок, а также за счет увеличени степени турбули- зации сливок сразу при поступлении их в камеру .сбивани .

Claims

Формула изобретени

1, Маслоизготовитель непрерывного действи , содержащий основание с размещенным внутри него электроприводом высокооборотного и низкооборотного валов, горизонтальный корпус с валом, закрепленным на нем распределителем сливок и роторной мешалкой, установленной коаксиально корпусу с радиальным зазором, а также тексту ратор, расположенньй под корпусом и имёщий два установленных с возможностью вращени навстречу друг другу взаимозацепл ющихс шнека о

выходным насадком, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сбивани и уменьшени габаритов, распределитель сливок выполнен в виде дисковой камеры с выг- нутыми по направлению вращени лопаст ми и центральным отверстием дп повода сливок посредством .вала, выполненного полым, причем наружный диаметр дисковой камеры равен наружному диаметру роторной мешалки.
2, Маслоизготсвитель по п, 1, отличающийс тем, что, пирина дисковой камеры, величина рап V Иш г; ю z

/ / У / /

N

2

диального зазора между роторной мешалкой и корпусом св зана соотношением

b 4«Р , при Р 18,5« и О, ,

где b - ширина дисковой камеры;

tf - величина радиального зазора; D, - диаметр центрального отверс

ти дисковой камеры; D - наружный диаметр дисковой

камеры.
3. Маслоизготовитель по п. 1, отлгичающийс тем, что диаметры шнека и его вала, а также межцентровое рассто ние взаимозацепл ющихс шнеков св заны зависимостью D/d 2, A/D, при A/D 0,8,

где D - диаметр шнека;

d - диаметр вала шнека;

А - межцентровое рассто ние взаи- ..мозацепл гадихс шнеков.

281

С иВки,

Фие.З

.зерно паитпа.

.