БАРАБАННАЯ МОЕЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области рыбоперерабатывающей промышленности, а именно к моечным технологическим агрегатам непрерывного действия и предназначена для использования на судах для переработки рыбы, кальмара, и других морепродуктов, а также на береговых рыбоперерабатывающих предприятиях.
Агрегат относится к типу барабанных моечных машин и может быть интегрирован в конвейерную линию или быть самостоятельной единицей, обеспечивающей мойку рыбы, гребешка, трепанга, морской капусты, а также удаление красного пигмента у кальмара после ферментации.
Технологический процесс мойки морепродуктов отличается от мойки других видов сырья и продуктов и имеет свои характерные особенности. Они заключаются в том, что для качественной обработки обмываемых морепродуктов они должны в течение всего технологического процесса многократно кантоваться (ворошиться). Кроме того, в процессе мойки с морепродуктов вместе с грязью смываются другие взвешенные частицы (чешуя рыб, мантия кальмара и т.д.), которые не должны в значительной степени забивать отверстия перфорированного барабана и технологические патрубки отвода отработанной воды, а отводиться вместе с этой водой в сливное устройство или в отстойник.
С учетом вышеизложенных обстоятельств и потребовалась разработка специальной барабанной моечной машины, что и было реализовано в заявленной полезной модели.
Существующие конструкции барабанных моечных машин имеют различные варианты технической реализации, однако основными их элементами являются: каркас с элементами ограждения и поддоном., перфорированный барабан с направляющими лопатками на его внутренней поверхности, приводное устройство перфорированного барабана, оросительное устройство и технологические трубопроводы с трубопроводной арматурой.
Известна барабанная моечная машина марки «В5-ИРМ ПС» для мойки рыбы, используемая на судах типа РТМС «Новокиевка» базы океанического рыболовства Хабаровскрыбпрома, содержащая каркас с элементами ограждения и поддон, перфорированный барабан с направляющими лопатками на его внутренней поверхности, приводное устройство перфорированного барабана, оросительное устройство и технологические трубопроводы с трубопроводной арматурой (Сборник аналитической и реферативной информации, «Рыбное хозяйство», серия «Обработка рыбы и морепродуктов», выпуск 4, стр.3, схема барабанной моечной машины «В5-ИРМ ПС», ВНИЭРХ, Москва, 1989 г.)
Характеризуя указанную марку барабанной моечной машины, следует отметить несовершенство ее конструкции, большую металлоемкость (450
кг), низкую производительность (1500 кг/час), недостаточное качество мойки сырья и продуктов, значительную долю ручного труда при обслуживании.
Конструктивно машина состоит из сварной подставки, поверх которой на роликах смонтирован перфорированный барабан, приводимый во вращение от электропривода посредством цепной кинематической передачи. Электропривод барабана установлен на нижней раме подставки в зоне разгрузки барабана и постоянно заливается водой, что приводит к частому выходу электропривода из строя. Угол наклона барабана не регулируется и равен углу наклона (α=8°) верхней рамы подставки. Обмывание продукта водой осуществляется из отверстий водяного коллектора (установленного внутри барабана), выходящие из которого струи воды не имеют направленного действия на обрабатываемый продукт, что значительно снижает качество мойки. Отверстия перфорированного барабана часто забиваются взвешенными частицами (чешуя рыб и пр.) и так как ограждение каркаса машины не позволяет производить очистку с наружной стороны, приходится останавливать привод барабана и чистить его вручную изнутри специальными щетками, закрепленными на шестах.
Наиболее близким по совокупности признаков, технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является барабанная моечная машина «ОРМ-1», конструкции КБ Хабаровского ОАО «Дальреммаш», содержащая каркас с элементами ограждения, перфорированный барабан с направляющими лопатками на его внутренней поверхности, приводное устройство перфорированного барабана, оросительное устройство и технологические трубопроводы с трубопроводной арматурой (Барабанная моечная машина «ОРМ-1», чертеж общего вида №ОРМ-1.01.000 ЧОВ, лист 1, конструкторское бюро ОАО «Дальреммаш», г. Хабаровск, 2006 г.).
Однако данная барабанная моечная машина имеет ряд существенных недостатков конструктивного и эксплуатационного характера. К ним относится: невозможность обеспечения синхронного вращения ведущих роликов и регулирования числа оборотов перфорированного барабана, невозможность разворота направляющих лопаток барабана относительно его продольной оси и водяного коллектора с форсунками относительно его вертикальной оси, отсутствие резервного бака для воды и насоса для увеличения напора и кольцевой циркуляции воды, труд недоступность к внешней поверхности барабана, низкая производительность (1600 кг/час),
3
большой удельный расход воды (4 м/час) и значительная доля ручного труда при обслуживании.
Привод ведущих роликов перфорированного барабана осуществляется при помощи клиноременной передачи и при попадании воды на элементы этой передачи происходит проскальзывание клиновых ремней относительно фрикционных роликов и нарушается синхронность работы ведущего и ведомого валов, в результате чего вращение барабана замедляется. Каждая разновидность обрабатываемого сырья или продукта требует определенной
скорости вращения барабана и соответствующего угла наклона относительно горизонтали его направляющих лопаток. Однако такая возможность у аппарата отсутствует, так как у электропривода нет регулятора частоты вращения приводного вала, а направляющие лопатки жестко закреплены на внутренней поверхности барабана под фиксированным углом. Струйные форсунки водяного коллектора имеют также фиксированное расположение, что не позволяет направить струи воды адресно в случаях изменения режима вращения барабана или вида обмываемого сырья или продукта. Процесс мойки значительно удлиняется по времени в случаях, когда падает давление в водопроводной сети, а отсутствия в машине насоса, предназначенного для повышения давления воды на выходе из форсунок, отрицательно сказывается на качестве мойки, при этом увеличивается и удельный расход воды. В конечном счете все вышеперечисленное снижает производительность машины и усложняет технологический процесс мойки. Кроме того, в условиях ограниченной возможности потребления технологической воды, (например при отсутствии водопроводной сети и использовании привозной воды) применение машин типа «ОРМ-1» крайне ограниченно ввиду отсутствия в них резервного бака, который позволил бы повторно использовать отработанную воду (после фильтрации), направив движение воды по замкнутому циклу. Труднодоступность к внешней поверхности перфорированного барабана из-за того, что его ограждающие элементы закреплены неподвижно на каркасе машины и не имеют люков (окон) для визуального определения степени засорения (забивки) отверстий барабана, усложняет его обслуживание и увеличивает долю ручного труда.
В конечном счете вышеперечисленные недостатки прототипа отрицательно сказываются на производительности технологической линии по переработке рыбы (морепродуктов), увеличивают себестоимость продукции, повышают долю ручного труда при обслуживании, значительно сокращают коэффициент использования оборудования.
Задача полезной модели - улучшение конструкции машины, повышение производительности и качественных характеристик продукции, снижение удельного расхода технологической воды, расширение диапазона использования машины, обеспечение оптимального режима процесса мойки, сокращение доли ручного труда.
Поставленная задача реализуется тем, что в известной барабанной моечной машине, содержащей каркас с элементами ограждения и поддон, перфорированный барабан с направляющими лопатками на его внутренней поверхности, приводное устройство перфорированного барабана, оросительное устройство и технологические трубопроводы с трубопроводной арматурой, согласно заявленного технического решения приводное устройство перфорированного барабана снабжено электроприводом с регулируемой частотой вращения приводного вала и зубчатоременной кинематической передачей. Направляющие лопатки перфорированного барабана закреплены на его внутренней поверхности
шарнирно с возможностью разворота относительно продольной оси барабана с последующей фиксацией угла разворота. При этом оросительное устройство конструктивно выполнено в виде водяного коллектора со струйными форсунками, смонтированными вдоль коллектора с возможностью адресной подачи воды на обрабатываемое сырье или продукт путем разворота коллектора на определенный угол относительно вертикальной оси перфорированного барабана. В нижней части рамы смонтирован резервный бак для воды, соединенный со сливным патрубком поддона посредством сетчатого фильтра и с центробежным насосом, соединенным с резервным баком и водяным коллектором посредством технологического трубопровода. Крышка каркаса выполнена из прозрачного ударопрочного полимерного материала и закреплена на каркасе шарнирно с возможностью разворота относительно осей крепления.
Отличительный признак - наличие электропривода перфорированного барабана с регулируемой частотой вращения расширяет диапазон использования моечной машины, так как позволяет обеспечить оптимальный технологический режим мойки в зависимости от вида обрабатываемого сырья (морская капуста, гребешок и т.д.) или морепродукта (рыба, трепанг и т.д.). Этому способствует и то обстоятельство, что направляющие лопасти перфорированного барабана закреплены на его внутренней поверхности шарнирно с возможностью разворота относительно продольной оси барабана, что кроме всего интенсифицирует процесс ворошения обрабатываемого сырья и продукта, улучшая тем самым качество мойки. Наличие зубчатоременной кинетической передачи в системе привода обеспечивает работу этой передачи без проскальзывания и синхронное вращение ведомого и ведущего валов. По сравнению с ременной передачей она компактнее, а по сравнению с цепной работает плавно, с меньшим шумом, не требует ухода и смазки.
Конструкция оросительного устройства, выполненного в виде водяного коллектора со струйными форсунками, позволяет в зависимости от режима работы перфорированного барабана и зоны максимального скопления в нем обрабатываемого сырья или морепродукта, адресно направить струи воды на объект мойки, развернув для этого коллектор на необходимый угол. Кроме того, при необходимости можно увеличить давление водяных струй, выходящих из сопел форсунок, включив для этого центробежный насос. Все вышеперечисленное повышает качество мойки, снижает время технологического процесса, экономит удельный расход технологической воды, повышает производительность машины.
Наличие резервного бака для воды, соединенного со сливным поддоном посредством сетчатого фильтра и центробежного насоса, позволяет повторно применять отработанную воду, а также использовать моечную машину в условиях дефицита воды, например, когда вода привозная и моечная машина используется как самостоятельная единица (мойка кальмара, трепанга и т.д.).
Прозрачная откидная крышка каркаса значительно упрощает обслуживание машины, так как позволяет визуально наблюдать процесс
мойки и своевременно реагировать на степень засорение отверстий перфорированного барабана. Кроме этого, при откинутой крышке каркаса образуется свободный доступ к наружной поверхности барабана для проведения чистки засорившихся отверстий, а также для профилактического осмотра частей машины.
Заявленная барабанная моечная машина реализована в конкретном варианте, изображенном на чертеже.
На фиг.1 изображена барабанная моечная машина, общий вид (сбоку).
На фиг.2 - та же машина, вид спереди.
На фиг.3 - та же машина, продольный разрез А-А.
На фиг.4 - та же машина, поперечный разрез Б-Б.
Барабанная моечная машина (далее - машина) содержит каркас 1, изготовленный из металле проката, по бокам которого на винтах закреплены боковые щиты 2, а сверху на шарнирах 3 установлена откидная крышка 4, изготовленная из прозрачного ударопрочного полимерного материала (плекстиглаза, толщиной 4 мм). Внутри каркаса 1 смонтирован перфорированный барабан 5, на котором равномерно расположены отверстия 6 (перфорация) диаметром от 3-х до 15-ти мм, в зависимости от того, для какого вида сырья или продукта предназначена машина. Так, для мойки кальмара диаметр отверстий составляет 3-5 мм, а для мойки рыбы 10-15 мм. Спереди барабан 5 удерживается в горизонтальном положении при помощи приводного зубчатого ремня 7 (тянущий слой ремня - металлотрос в резиновой ленте), уложенного снизу в кольцевой зубчатый желоб 8 барабана 5, а сверху при помощи обхватывающего ремнем 7 зубчатого шкива 9 электропривода. Сзади барабан 5 опирается на ролики 10, которые одновременно являются центрирующими и предотвращают барабан от продольного смещения. Привод барабана установлен на кожухе 11 и состоит из электродвигателя 12, вариатора 13 с маховиком 14 (при помощи которого регулируется частота вращения привода вала) и редуктора 15, на приводном валу которого закреплен шкив 9. Весь электропривод барабана закрыт защитным кожухом 15. На внутренней цилиндрической поверхности барабана 5 на шарнирах 17 закреплены с возможностью разворота направляющие лопатки 18, на конце которых расположены винтовые стопоры 19, фиксирующие угол наклона лопаток относительно продольной оси барабана 5, причем одно звено лопаток 18 располагается зеркально другому, образуя два винтообразных желоба вдоль барабана. Спереди барабана 5 на каркасе 1 расположен загрузочный лоток 20, закрепленный под некоторым углом относительно оси барабана, а с противоположной стороны - разгрузочный желоб 21, закрепленный аналогичным образом. Каркас 1 снабжен четырьмя винтовыми опорами 22, предназначенными для изменения угла наклона барабана 5 относительно горизонтали с целью регулирования продолжительности нахождения обмываемого продукта в барабане. Внутри барабана 5 расположено оросительное устройство, выполненное в виде водного коллектора 22 с форсунками 23, закрепленного к каркасу 1 посредством подвесок 24 с возможностью разворота на
определенный угол относительно вертикальной оси барабана. К коллектору 22 посредством вентиля 25 присоединен технологический трубопровод 26 для подачи в коллектор воды, величина давления которой определяется манометром 27, а подвески 24 снабжены фиксаторными гайками 28. Под перфорированным барабаном 5 размещен наклонный поддон 29, соединенный посредством горловины 30 и сетчатого фильтра-шибера 31 с резервным баком 32 для воды. К баку 32 посредством всасывающего патрубка 33 присоединен центробежный насос 34, нагнетательный патрубок которого соединен с коллектором 22 посредством трубопровода 26.
Барабанная моечная машина работает следующим образом.
Продукт, предназначенный для мойки, посредством загрузочного лотка 20 непрерывно подается во вращающийся перфорированный барабан 5, где он многократно переворачиваясь, продвигается к выходу при помощи направляющих лопаток 18,а также за счет наклона продольной оси барабана к горизонтали. Вода из водопроводной сети через гибкий шланг посредством трубопровода 26 и вентиля 25 подается в водяной коллектор 22, а из него посредством струй, выходящих из форсунок 23, поступает на продукт, обмывая его со всех сторон, после чего он выходит из полости барабана 5 посредством разгрузочного желоба 21. Загрязненная вода отводится через отверстия 6 барабана 5 в поддон 29, а из него посредством горловины 30 через сетчатый фильтр-шибер 31 поступает в резервный бак 32. Из резервного бака вода, очищенная от крупных взвешенных частиц при помощи фильтр-шибера 31, центробежным насосом 34 под давлением 4-5 атм подается в коллектор 22 и далее на форсунки 23, выходя струями из которых под достаточно большим напором она хорошо смывает грязь с продуктов.
При использовании резервного бака 32 не в качестве промежуточной емкости, а в качестве основной емкости, аккумулирующей воду (при использовании привозной воды или ее дефиците), система подачи воды на форсунки работает по замкнутому циклу. Периодически сетчатый фильтр-шибер 31 (изготовленный в виде рамки) извлекается из горловины 30 и очищается, а отработанная грязная вода сливается из бака 32 в канализационную систему или в специальный бак-отстойник.
Качество мойки в значительной степени зависит от скорости продвижения продукта через барабан 5, от направления и геометрии струй воды, омывающих продукт. Оптимальная скорость продвижения продукта через барабан (что напрямую связано с производительностью машины) регулируется в зависимости от вида продукта (рыба, кальмар и т.д.) изменением числа оборотов барабана 5, угла его наклона и угла разворота лопаток 18 относительно горизонтали. Частота вращения барабана регулируется маховиком 14 вариатора 15, а угол наклона барабана -винтовыми опорами 22. Угол разворота лопаток 18 устанавливается поворотом их относительно осей 17 с последующей фиксацией угла разворота винтовыми стопорами 19. Адресная подача водяных струй непосредственно на продукт зависит от угла разворота форсунок 23,
который осуществляется поворотом на подвесках 24 коллектора 22 с последующей фиксацией угла разворота 28, а геометрия струй воды по отношению к барабану 5 регулируется разворотом форсунки 23 на резьбе присоединительных патрубков коллектора 22.
Через прозрачную крышку 4 оператор, обслуживающий моечную машину, может визуально наблюдать процесс мойки и степень засорения отверстий 6 барабана 5 и, когда возникает необходимость чистки барабана, крышка 4 откидывается на шарнирах 3 и при медленном вращении барабана (4-5 об/мин) производится его очистка специальной щеткой и струей воды из гибкого шланга.
Привод барабана 5 осуществляется электродвигателем 12 и редуктором 15 (посредством вариатора 13) при помощи зубчатого шкива 9 и зубчатого ремня 7.
По окончании рабочей смены производят санитарную обработку узлов и деталей машины, имеющих контакт с перерабатываемым сырьем или продуктом, моющими средствами, затем ополаскивают горячей водой.