Результат интеллектуальной деятельности: ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ЗАМОЧЕННОГО ЗЕРНА СОИ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для измельчения зернобобовых кормов, в частности сои, и может быть использовано для получения продукта с заданной дисперсностью.

Известна дисковая мельница, содержащая корпус, снабженный загрузочным и выгрузным отверстиями, а также загрузочным бункером. Внутри корпуса эксцентрично относительно друг друга размещены ведущий диск, консольно закрепленный на приводном валу и снабженный центральным отверстием для загрузки измельчаемого продукта в междисковое пространство, и, размещенный на валу, закрепленном на корпусе, пассивный диск, смонтированный с возможностью изменения эксцентриситета относительно ведущего диска. Мелющая поверхность каждого диска состоит из внутреннего и внешнего пояса с рифлями в форме концентрических окружностей, а также размещенного между внутренними и внешними поясами среднего пояса с рифлями, ширина которого составляет 1/5-1/4 ширины внешнего пояса. При этом шаг и глубина рифлей среднего пояса равны средним арифметическим значениям шага и глубины рифлей внутреннего и внешнего поясов соответственно (см. пат. RU №2077130, МПК⁶ B02C 7/10).

Известен также измельчитель, содержащий камеру, в которой расположен сепаратор, снабженный ротором с лопастями и патрубком, размещенным в днище сепаратора, и механизм встряхивания. Механизм встряхивания закреплен на сепараторе, соединенном с камерой через упругие прокладки, причем патрубок выполнен из эластичного материала, а лопасти ротора установлены под углом к плоскости их вращения (см. а.с. СССР №884718, Кл³ B02C 13/14).

Недостатком данных устройств является невозможность осуществлять мелкодисперсионный помол. Кроме того, поскольку обработка зерна происходит дискретно, не обеспечивается непрерывное поступление продукта на выход устройства, следовательно, недостаточно сочетаются эффективность измельчения и производительность по готовому продукту.

Известно также устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с осевым входным отверстием и выходным отверстием и цилиндрической камерой измельчения, в которой соосно установлены с возможностью встречного вращения два горизонтально расположенных ротора с внутренними кольцевыми рядами измельчающих элементов, обеспечивающих центробежное воздействие, причем между измельчающими элементами роторов проходят каналы, поперечное сечение которых имеет замкнутый контур (см. пат. RU №2166367, МПК⁷ B02C 7/08).

Недостатком известных устройств являются постоянные энергонапряженности, в силу высокой плотности, а следовательно, прочности измельчаемого продукта.

Наиболее близким по технической сущности и принятой за прототип является роторно-вихревая мельница, включающая корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором размещено измельчающее устройство, закрепленное на валу привода, и загрузочную емкость (см. пат. RU 2249483, Кл⁷ B02C 7/08).

Недостатком данного устройства является невозможность получить однородный мелкодисперсионный помол, что влечет крайне высокий процент выхода необработанного материала, снижает производительность и приводит к потере материала.

Техническим результатом является повышение качества измельчения и расширение функциональных возможностей за счет получения мелкодисперсионного помола продукта, снижение энергоемкости рабочего процесса за счет измельчения замоченного зерна сои.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в измельчителе замоченного зерна сои, включающем корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором размещено измельчающее устройство, закрепленное на валу привода, и загрузочную емкость, согласно изобретению измельчающее устройство состоит из неподвижного абразивного диска с приспособлением для очистки сита и патрубком для ввода обрабатываемого материала, сообщенным с загрузочной емкостью, и подвижного абразивного диска, закрепленного на валу привода, при этом поверхности дисков выполнены в виде усеченных конусов и расположены относительно друг друга конгруэнтно, причем боковые стороны подвижного абразивного диска имеют для отвода жидкой фракции сквозные каналы, на которых установлено сито с размером ячеек, обеспечивающим требуемую сепарацию, на верхней кромке подвижного абразивного диска нанесены криволинейные бороздки для повышения схода окары, а также на дне подвижного абразивного диска расположены криволинейные радиальные каналы, ширина и глубина на входе которых равна максимальному диаметру зерна, а на выходе - величине требуемого модуля помола, неподвижный абразивный диск выполнен в виде крышки, установленной с образованием требуемого зазора между дном и боковыми сторонами подвижного диска на корпус, используемый в качестве молокосборника.

Новизна предложения обусловлена тем, что заявленная совокупность отличительных признаков позволяет повысить эффективность размола за счет расширения ее функциональных возможностей, повысить качество измельчения кормового материала и уменьшить энергоемкости процесса за счет измельчения замоченного зерна сои.

В результате проведенных патентных исследований не выявлено подобных технических решений, что позволяет предположить о наличии изобретательского уровня заявленной конструкции.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис.1 изображен измельчитель замоченного зерна сои; на рис.2 - подвижный абразивный диск; на рис.3 - неподвижный абразивный диск с приспособлением для очистки сита.

Измельчитель замоченного зерна сои содержит корпус 1 с патрубками вывода окары 2 и молока 3, в котором размещено измельчающее устройство, состоящее из неподвижного абразивного диска 4, на боковой стороне которого расположено приспособление 5 в виде скребка для очистки сита 6, и патрубка 7 для ввода обрабатываемого материала, сообщенного с загрузочной емкостью 8, а также подвижного абразивного диска 9, закрепленного на валу 10 привода 11, причем его боковые стороны имеют сквозные каналы 12 для отвода жидкой фракции. На верхней кромке подвижного абразивного диска для повышения схода окары нанесены криволинейные бороздки 13, а на дне диска расположены криволинейные радиальные каналы 14.

Технологический процесс измельчения зерна сои заключается в следующем. При включении электродвигателя привода 11 вращение передается через вал 10 подвижному абразивному диску 9. Замоченное зерно сои засыпается в загрузочную емкость 8 и под воздействием сил гравитации, одновременно с водой, поступает через патрубок 7 в междисковое пространство. За счет центробежных сил, возникающих от центра к периферии диска 9, траектория перемещения замоченного зерна сои соответствует ориентации криволинейных бороздок 14. Зерна сои взаимодействуют с бороздками 14, растираются до однородного мелкодисперсионного помола, при этом дополнительно измельчаются за счет сложных деформаций (сжатия, сдвига, истирания). Под действием подаваемой воды происходит смыв измельченных частиц с одновременной экстракцией белка, а полученная эмульсия (соевое молоко) центробежной силой отбрасывается на боковую поверхность подвижного абразивного диска 9 на сито 6. При этом соевое молоко через отверстия отделяется от окары (оставшегося продукта), собирается в корпус 1, который использован в качестве молокосборника, и через патрубок 3 удаляется в специальную емкость. Нерастворимый остаток (окара) с внутренней поверхности вращающегося подвижного абразивного диска 9 удаляется при помощи приспособления 5 и под воздействием центробежных сил поднимается вверх по наклонной поверхности сита 6, где за счет криволинейных бороздок 13, размещенных на кромке, выбрасывается через патрубок 2 в специальную емкость. Скорость потока гасится вогнутым профилем верхней поверхности патрубка 2.

Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническим решениями имеет следующие преимущества:

- универсальность измельчителя позволяет объединить в одном техническом средстве несколько технологических операций, таких как измельчение, экстракция белка, разделение суспензии;

- значительное снижение энергоемкости за счет снижения прочности зерна сои, путем замачивания последнего;

- повышение качественных показателей процесса, в частности экстракции белка в эмульсию, за счет увеличения площади взаимодействия однородного мелкодисперсионного помола материала с водой.