ДОЗАТОР МУКИ

Заявленная полезная модель относится к оборудованию для дозированной подачи муки в тестомесильные машины в хлебопекарной промышленности, предназначена для непрерывной дозированной подачи муки в заварную машину горячего замеса и может быть использована для дозированной подачи мелкосыпучих материалов в других отраслях промышленности.
Известен дозатор муки шнекового типа [1], включающий загрузочную воронку, разгрузочное окно и цилиндрический корпус с вращаемым в нем рабочим органом, представляющим собой жесткий шнек, на котором с целью воспрепятствования подпрессовки муки на цилиндрической поверхности корпуса дополнительно закреплены эластичные пластины из пищевой резины. Недостатками такого дозатора являются:
- сложность конструкции и эксплуатации, связанная с необходимостью дополнительной установки и замены изнашивающихся эластичных пластин;
- отсутствие ворошителя на входе в дозатор и, в связи с этим, реальная опасность образования свода и слеживания муки в загрузочной воронке, особенно при работе с остановками, приводящая к прерываниям поступления муки в дозатор и неравномерности ее подачи и дозирования;
- неорганизованная выгрузка муки из дозатора, при которой разгрузочное окно позволяет муке высыпаться только вниз, произвольно распыляясь по пути; в связи с этим, при использовании дозатора на заварной месильной машине, в которой зона первичного замеса муки с горячей водой заполнена горячим паром, разгрузочное окно и выходная часть шнека подвергаются постоянной и интенсивной конденсации на них горячего пара, сопровождаемой залипанием мукой, препятствующим ее равномерной выгрузке и подаче.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, принимаемым за прототип, является дозатор муки спирального типа [2], снабженный специальным ворошителем, расположенным в приемной части дозатора, и рабочим органом в виде плоской спирали, вращающейся с помощью мотор-редуктора. Спираль сваркой закреплена одним концом на приводном вале, а второй ее конец свободно вращается в муке и самоцентруется в нагнетательной трубе. Наличие специального фигурного ворошителя исключает образование свода и слеживание муки в загрузочной воронке и в приемной зоне дозатора, что повышает равномерность дозирования, однако, при свободном обращении незакрепленного конца гибкой спирали в канале с мукой равномерность подачи сильно зависит от характеристик и влажности муки и резко ухудшается при возникновении дополнительного сопротивления на выходе. Выгрузка муки из дозатора также происходит в режиме свободного падения на выходе из подающей трубы.
Недостатками данного дозатора являются:
- конструктивная и эксплуатационная сложность, обусловленная наличием специального ворошителя, с дополнительным приводом и электродвигателем к нему;
- неравномерность подачи, связанная с ее зависимостью от сопротивления на выходе из дозатора;
- неорганизованная выгрузка муки из дозатора.
Существенными общими недостатками известных дозаторов муки являются:
- неприспособленность к непрерывной подаче по закрытому наклонному каналу и выгрузке в нужной точке зоны замеса заварной тестомесильной машины, заполненной горячим водяным паром;
- ограниченность диапазона частотного регулирования оборотов электродвигателя привода, и соответствующей скорости подачи муки, из-за перегрева электродвигателя на малых скоростях вращения.
/В современных дозирующих устройствах при непрерывном характере работы допускается частотное снижение оборотов приводов без дополнительного охлаждения двигателя на 50-70% от номинала. По условиям хлебопекарного производства дозированная подача муки в заварную машину в течение суток может изменяться от минимума до максимума в 3-4 раза, в том числе - в сторону уменьшения от номинальных оборотов электродвигателя - до 300% и в сторону увеличения оборотов - до 100%. При таком значительном снижении оборотов электродвигателя при непрерывной работе его собственная воздушная крыльчатка не обеспечивает движение потока воздуха для охлаждения ребер корпуса электродвигателя, и происходит его перегрев, приводящий к аварийной остановке. Надежная непрерывная работа привода при значительном снижении оборотов возможна только при дополнительном воздушном охлаждении электродвигателя./
Задачей предложенной полезной модели является:
- обеспечение непрерывной дозированной подачи муки по закрытому наклонному каналу в требуемую точку зоны замеса заварной тестомесильной машины, заполненную горячим паром;
- обеспечение равномерной подачи и точного непрерывного дозирования, не зависящего от сопротивления продвижению муки при ее залипании на выходе из дозатора;
- расширение диапазона регулирования оборотов привода рабочего органа и скорости подачи муки на одном мотор-редукторе;
- обеспечение простоты конструкции и надежности дозатора в работе и обслуживании.
Поставленная задача достигается тем, что в предложенном мучном дозаторе, содержащем загрузочную воронку, корпус, рабочий орган, мотор-редуктор привода с частотным регулятором оборотов и дополнительным воздушным охлаждением электродвигателя,
- корпус дозатора выполнен из калиброванной трубы, разделенной по длине на нагнетательную и приемную части, в приемной части которой вырезан паз и по касательной к трубе вварены наклонные плоскости, направляющие муку, поступающую из загрузочной воронки, на приемную часть рабочего органа;
- рабочий орган содержит ступенчатый вал с большим диаметром по длине нагнетательной части и малым диаметром по приемной части, на большом диаметре которого плотно посажена плоская спираль с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубы корпуса, а концы спирали приварены к опорным кольцам, и вместе с ними - к концам вала, образуя неразъемный рабочий орган, сочетающий свободно вращающуюся плоскую спираль, выполняющую роль ворошителя, - в приемной части корпуса и жесткий шнек с постоянным шагом витков плоской спирали, - в нагнетательной части;
- в окончании нагнетательной части корпуса предусмотрен выводной патрубок, снабженный ниппелем для подачи воздуха и поворотным штуцером, соединяющим дозатор муки с вводной трубой месильной машины с образованием единого мучного канала;
- предусмотрен автономный воздушный узел, включающий компактный радиальный вентилятор с регулируемой подачей воздуха и воздушный распределитель, установленный на кожухе электродвигателя привода, для одновременной подачи и распределения воздуха на охлаждение электродвигателя привода, и по гибкому воздуховоду - в выводной патрубок; в распределителе находится штуцер отбора воздуха и подвижная резьбовая крышка, регулирующая распределение поступающего от вентилятора потока воздуха.
Принципиальная схема дозатора и подачи муки в заварную машину непрерывного действия представлена на фиг.1.
Согласно принципиальной схеме дозатор содержит корпус, состоящий из калиброванной по внутреннему диаметру трубы 1 с врезанной в нее приемной частью 3. Внутри корпуса размещен рабочий орган, включающий ступенчатый вал с большим диаметром 2, - по длине нагнетательной части, и малым диаметром 5 - по длине приемной части. На большом диаметре вала плотно посажена плоская спираль 4, приваренная концами к опорным кольцам 7, которые окончательно привариваются к валу и образуют единый рабочий орган, опирающийся на подшипники скольжения 8 и фиксируемый от осевого перемещения опорными кольцами 7 и торцевыми крышками 9. Таким образом ступенчатый вал и плоская спираль образуют в трубе корпуса рабочий орган комбинированного типа, - по нагнетательной части - шнек с постоянным шагом, а по приемной части - свободно вращающаяся плоская спираль, которая выполняет роль ворошителя сдвигает муку на вход в шнек. В конце нагнетательной части трубы дозатора рамещен выводной патрубок 20, на котором установлен поворотный штуцер 22, посредством манжеты 25 соединяющийся с вводной трубой 26, вваренной в торцевой стенке 28 заварной месильной машины 23, снабженной лопастным месильным валом 27, в зону замеса которой к точке контакта с мукой на днище корыта 29 через штуцер 24 подается горячая вода. В выводной патрубок 20 врезан ниппель 21, в который по гибкой трубке 19 осуществляется подача воздуха из распределителя. Привод рабочего органа осуществляется через муфту 10 от мотор-редуктора с электродвигателем 11, обороты которого изменяются частотным регулятором 13. Для одновременной подачи воздуха на охлаждение электродвигателя привода 11 и в выводной патрубок 20, дозатор снабжен автономным воздушным узлом в составе: компактный радиальный вентилятор 18 с регулируемой подачей воздуха и распределитель воздуха 14, установленный непосредственно на кожухе 12 электродвигателя 11. Внутри распределителя находится штуцер 16 для отбора воздуха и подачи его в выводной патрубок 20. Подвижная резьбовая крышка 15 предназначена для регулирования распределения воздуха на а)обдув электродвигателя 11 - через решетку кожуха 12 и б)в выводной патрубок 20 через штуцер 16 по гибкой трубке 19.
Дозатор муки работает следующим образом.
Мука из загрузочной воронки 6 под собственным весом спускается в приемную часть 3 дозатора, где вращающаяся в муке плоская спираль 4 рабочего органа, работающая как ворошитель, производит рыхление муки и ее сдвиг на вход в шнек, образованный той же плоской спиралью на большом диаметре 2 вала, обеспечивая его полное заполнение и постоянную массу муки на каждый оборот вала, вращаемого через соединительную муфту 10 от мотор-редуктора. По длине нагнетательной части трубы шнек имеет несколько витков плоской "спирали, которая по наружному диаметру соответствует калиброванному внутреннему диаметру трубы, что создает надежное «запирание» муки при полном заполнении шнека и обеспечивает постоянную скорость движения и выгрузки муки из выводного патрубка 20 и далее по единому мучному каналу в месильную машину, независимо от возникающего сопротивления.
Воздух, поступающий от отборного штуцера 16 через ниппель 21 в выводной патрубок 20, обеспечивает
- необходимый подпор давления, исключающий обратное проникновение горячего пара из машины в мучной канал, конденсацию в нем влаги и залипание муки, вызывающее неравномерность ее подачи в машину;
- необходимую рыхлость и сухость муки, выходящей из шнека, и ее равномерное продвижение в виде мучной пульпы по полностью заполненному каналу, - на максимальных скоростях подачи;
- исключение оседания на стенках, а также постоянное и равномерное течение муки по руслу канала без образования в нем отложений и пробок, - на малых скоростях подачи.
Необходимая скорость подачи муки устанавливается путем изменения оборотов электродвигателя привода 11 частотным регулятором 13 и замера количества дозируемой муки за единицу времени. С этой целью поворотный штуцер 22 отсоединяется от вводной трубы 26 машины и мука из него направляется во вспомогательную мерную емкость для взвешивания. После установки и проверки необходимой скорости дозирования поворотный штуцер 22 вновь соединяется с вводной трубой 26 машины с помощью соединительной манжеты 25.
В процессе подготовки к работе для конкретного диапазона скоростей подачи муки (оборотов привода дозатора) отрабатывается необходимая подача воздуха вентилятором 18 и его распределение на охлаждение электродвигателя 11 и на подачу в выводной патрубок 20. В текущей работе при изменении скорости подачи муки и, соответственно, скорости вращения привода, изменение распределения воздуха осуществляется вращением подвижной резьбовой крышки 15:
а) навинчивание резьбой крышки 15 на корпус 14 приводит к сближению отборного штуцера 16 с входным конусом крышки 15 и увеличению подачи воздуха на выводной патрубок 20;
б) свинчивание резьбовой крышки 15 с корпуса 14, наоборот, приводит к отводу отборного штуцера 16 от входного конуса и увеличению потока воздуха, проходящего через кожух 12 на охлаждение электродвигателя 11.
При промежуточных остановках работы заварной машины и выключениях дозатора муки подача в него воздуха не прекращается, что позволяет предотвратить обратное проникновение в канал горячего пара из машины и сохранить внутренние поверхности выводного патрубка 20 и всего подающего канала в чистоте и сухости.
Промышленные испытания мучного дозатора произведены в действующей технологии консистентного заваривания муки на заварных машинах 2-х базовых производительностей по подаваемой муке: - 0,5-1,5 кг/мин и - 1,2-4,8 кг/мин. при использовании соответственно 2-х одноступенчатых червячных мотор-редукторов и электродвигателей в условиях круглосуточной непрерывной работы.
Дозатор обеспечивает в указанных диапазонах скоростей непрерывную дозированную подачу по закрытому каналу, образованному выводным патрубком 20, поворотным штуцером 22 и вводной трубой 26 машины, с диаметром, соответствующим диаметру шнека дозатора, с погрешностью 5-7% в зависимости от качества и влажности муки, не допуская зависания муки в загрузочной воронке даже после длительных остановок.
В ходе испытаний дополнительно имитировали забивку вводной трубы машины, путем перекрытия сечения выводного патрубка дозатора на 90%. Полученные результаты показали, что даже через 10% оставшегося сечения выводного патрубка мука выдавливается шнеком с неизменным расходом и в рыхлом виде.
Конструкция дозатора предельно проста, что позволяет разобрать его за несколько минут, сняв торцевую крышку 9 с нагнетательного конца трубы корпуса и, освободив приводную муфту от вала, извлечь рабочий орган из корпуса. Конструкция выводного патрубка с поворотным штуцером позволяет в текущей работе производить быстрое разъединение канала и замер скорости подачи муки без остановки работы машины.
Таким образом, предлагаемый полезный образец дозатора муки обеспечивает
- непрерывную дозированную подачу муки по закрытому каналу в требуемую точку объема заварной тестомесильной машины, заполненной горячим паром;
- равномерную подачу и точное непрерывное дозирование, независящее от сопротивления движению муки;
- требуемые диапазоны регулирования скорости подачи муки при использовании одного мотор-редуктора;
- простоту конструкции и эксплуатации в практической непрерывной работе.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №1778025 А1, кл. В65В 1/12, 11.09.90 г.
2. Каталог мучных дозаторов фирмы WAM S.p.A - Италия
info@wamgroup.com www.wamgroup.com