УСТАНОВКА ГРАНУЛЯТОРНАЯ

Полезная модель относится к техническим средствам, работающим в составе технологических линий по производству гранулированных продуктов из соевого «мяса», сухих гранулированных комбикормов, рыбной муки, удобрений из малоценных в пищевом отношении сортов рыб, членистоногих морских животных, моллюсков и отходов от разделки рыбы и может быть использована на предприятиях пищевой и рыбоперерабатывающей промышленности.
Известна установка грануляторная, входящая в комплект технологической линии для производства рыбной муки, содержащая винтовой пресс с горизонтальной кольцевой калибровочной матрицей, выполненной в виде конического раструба, конвективную сушилку и устройство для нарезки гранул (Комплект оборудования для гранулирования рыбной муки, «Технологическое оборудование для рыбной промышленности», аналитическая и реферативная информация. Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт экономики, информации и автоматизации систем управления рыбного хозяйства. - М., 1992. - Вып.2. - с.19).
Характеризуя указанный тип установки, следует отметить сложность конструкции, повышенные требования к эксплуатации, низкую производительность при большом удельном расходе тепловой и электрической энергии.
Наиболее близкой по совокупности признаков и достигаемому результату к заявленному техническому решению является конструкция установки грануляторной, типа «УКЭ-15» для производства сухих гранулированных кормов для животных (Установка типа «УКЭ-15» для гранулирования кормов для животных, схема технологическая УКЭ-15.02.000 СТ, КБ НПО ОАО «Радуга», Новосибирск, 1998 г.).
Установка «УКЭ-15» содержит винтовой пресс с цилиндрической калибровочной матрицей, конвективную ленточную сушилку и устройство для нарезки сухих гранулированных кормов для животных.
Недостатком известной установки является низкая производительность при относительно большом расходе удельной электрической и тепловой энергии, невысокое качество выпускаемой продукции, значительное количество бракованной продукции и сложность эксплуатации, что обусловлено рядом конструктивных особенностей установки и ее узлов.
Значительно ограничивает эксплуатационные возможности данной установки наличие у винтового пресса только одной матрицы. В частности, когда забиваются ее фильеры и требуется их чистка или установка сменной матрицы, приходится останавливать технологическую конвейерную линию грануляторной установки.
Кроме того, нитевидные жгуты сырьевой массы, выходя из фильер матрицы, изгибаются под углом 90° относительно ленточного транспортера сушилки, что приводит к обрыву или переплетению и слипанию друг с другом, некоторой части нитевидных жгутов. Обрыв нитевидных жгутов в значительной степени обусловлен еще и тем, что величина избыточного давления на сырьевую массу, создаваемая шнеком винтового пресса, не достаточна, чтобы спрессовать эту массу до степени уплотнения, предотвращающей вероятность обрыва жгутов сырьевой массы. Сушка сырьевой массы в таком виде затруднена, так как требует повышенного расхода теплоносителя (нагретого воздуха) и дополнительных затрат времени на прогревание более объемных кусков сырьевой массы.
Негативное влияние на процесс термообработки оказывает и геометрия нитевидных жгутов сырьевой массы, которые в поперечном сечении имеют форму окружности. При такой конфигурации удаление влаги из центральной части происходит медленнее, чем с периферийной. К тому же, на поверхности быстро образуется сухая пленка, что в
значительной степени препятствует удалению влаги из сердцевины цилиндрических жгутов сырьевой массы.
Задачей полезной модели является создание грануляторной установки, позволяющей увеличить ее производительность при уменьшении удельных энергозатрат.
Технический результат - обеспечение непрерывности технологического процесса, снижение процента брака гранулированного продукта.
Поставленная задача решается тем, что установка грануляторная, содержащая винтовой пресс, конвективную ленточную сушилку и устройство для нарезания гранул, согласно заявленному техническому решению, содержит, как минимум, две съемные калибровочные матрицы, установленные на нагнетательных патрубках винтового пресса.
При этом калибровочные матрицы установлены под углом 90° относительно оси винтового пресса (горизонтали), а фильеры матрицы, через которые выпрессовывается сырьевая масса, имеют форму прямоугольника с соотношением длин сторон как один к четырем.
Рабочие элементы шнека винтового пресса имеют переменный шаг, постепенно уменьшающийся по мере приближения к нагнетательным патрубкам калибровочной матрицы.
Наличие не менее двух съемных калибровочных матриц позволяет производить очистку или их замену, не прерывая технологического процесса производства. А при одновременной работе двух калибровочных матриц, увеличивается производительность установки в два раза по сравнению с аналогичными агрегатами, на которых установлена только одна подобная матрица. Тем самым решается поставленная задача и достигается заявленный технический результат.
Установка калибровочных матриц под углом 90° относительно оси винтового пресса (горизонтально), обеспечивает прямолинейную подачу и равномерную укладку нитевидных жгутов сырьевой массы на
транспортерную ленту сушилки, что предотвращает обрыв и слипание жгутов при выходе из фильер калибровочных матриц.
Фильеры калибровочной матрицы, через которые выпрессовывается сырьевая масса, имеют форму прямоугольника с соотношением сторон (вертикальная к горизонтальной) как один к четырем. Прямоугольная форма жгутов сырьевой массы играет определенную роль в улучшении качества готового продукта. Так в процессе термообработки, значительная часть влаги, содержащаяся в сырьевой массе, достаточно быстро удаляется за счет равномерного обдувания нагретым воздухом плоских поверхностей относительно тонкого слоя жгутов сырьевой массы, равномерно уложенных на транспортерной ленте. Содержание влаги в гранулах, полученных после разрезания плоских жгутов в конце периода сушки на 20-30% меньше по сравнению с гранулами круглого сечения, что соответственно улучшает их качественные показатели и увеличивает сроки хранения как при расфасовке в тару, так и россыпью.
Конструкция винтового шнека, при которой шаг рабочих элементов шнека постепенно уменьшается, позволяет, транспортируемой внутри цилиндрического корпуса винтового пресса, сырьевой массе по мере приближения к нагнетательным патрубкам, сжиматься до такой степени уплотнения, при которой предотвращается или уменьшается вероятность обрыва и слипания этой массы при выходе ее из фильер матрицы. Благодаря этому достигается один из пунктов заявленного технического результата, а именно снижение процента брака гранулированного продукта.
На фиг.1 изображена общая схема установки грануляторной;
На фиг.2 - схема установки грануляторной, вид сверху;
На фиг.3 - схема установки грануляторной, разр. А-А (калибровочная матрица).
Установка грануляторная включает винтовой пресс, конвективную ленточную сушилку и устройство для нарезки гранул.
Винтовой пресс включает в себя цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен нагнетательный винтовой шнек 2, который соединен с приводным электрическим мотором-редуктором 3, загрузочный патрубок 4, нагнетательные патрубки 5, к которым посредством резьбового соединения последовательно присоединены шаровые клапаны 6, трубчатые колена 7 и калибровочные матрицы 8.
Конвективная ленточная сушилка включает сетчатый ленточный транспортер 9, кожух 10, в верхней части которого расположены приемные патрубки 11 и патрубки 12 для отвода влаги из ленточной сушилки, а в нижней части - коллектор 13 для подачи нагретого воздуха в ленточную сушилку и устройство для нарезания гранул, состоящее из цилиндрических барабанов 14, на которых закреплены ножи 15. Внутри калибровочных матриц 8 располагаются дисковые вставки 16, имеющие несколько рядов прямоугольных отверстий (фильер) 17, через которые выпрессовываются в виде плоских жгутов фрагменты сырьевой массы 18. Фильеры 17 располагаются в шахматном порядке на определенном расстоянии друг от друга, при этом оптимальное соотношение сторон прямоугольных отверстий составляет один к четырем. Так, если высота отверстий равна двум миллиметрам, то его длина будет равна восьми миллиметрам и так далее.
Установка грануляторная работает следующим образом.
Измельченная и подогретая до температуры 50-60°С сырьевая масса подается в загрузочный патрубок 4, подхватывается винтовым шнеком 2, приводимым во вращение мотором-редуктором 3 с частотой вращения не менее двадцати оборотов в минуту и при одновременном перемешивании перемещается к нагнетательным патрубкам 5, где сжимается до степени уплотнения, при которой предотвращается или уменьшается вероятность обрыва жгутов этой массы при выходе ее из фильер 17 калибровочной матрицы 8. Проходя через шаровые клапаны 6 и трубчатые колена 7, сырьевая масса поступает в калибровочные матрицы 8 и под определенным
избыточным давлением выпрессовывается из фильер 17 в виде влажных спрессованных жгутов. Жгуты представляют из себя узкие откалиброванные прямоугольные полосы, которые перемещаются вертикально вниз параллельными рядами не пересекаясь друг с другом и, проходя через приемные патрубки 11 ленточной сушилки, равномерным слоем укладываются на движущийся ленточный транспортер 9. Через коллектор 13 в полость кожуха 10 ленточной сушилки нагнетается горячий воздух (при температуре 50-60°С). Воздух, проходя через верхнюю и нижнюю ветвь ленточного транспортера 9, равномерно обволакивает уложенные на нем жгуты сырьевой массы, при этом происходит испарение содержащейся в жгутах влаги, которая через патрубки 12 отводится из под кожуха ленточной сушилки в атмосферу. Высушенные до определенной степени жгуты сырьевой массы, сходя с ленточного транспортера 9 сплошным потоком вертикально вниз и проходя между вращающимися барабанами 14 с ножами 15, разрезаются на гранулы прямоугольной формы.
В тех случаях, когда фильеры какой-либо из калибровочных матриц забиваются и требуется их очистка или замена вышедшей из строя матрицы на новую, перекрывается соответствующий шаровой клапан и производится очистка или смена этой матрицы, при этом технологический процесс не прерывается и установка грануляторная продолжает работать на оставшейся работоспособной матрице.