Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОМОЛЬНАЯ КАМЕРА

Изобретение относится к устройствам для разрушения клеточных структур растительных тканей, например оболочек зерна при тонком его измельчении, смешении и гомогенизации.

Известны попытки применения для измельчения твердых материалов электрогидравлического эффекта при размещении его между двумя электродами, подключенными к источнику высокого напряжения (Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и некоторые возможности его применения. Л., ЛДНТП, 1959, 16 с.) [1].

Наиболее близким к заявляемому является устройство для измельчения материалов при помощи электрогидравлических ударов, которое содержит направляющую трубу, размещенную в опорном корпусе, расположенные со стороны выхода измельченного продукта разрядные электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и сепарирующую решетку (Юткин Л.А. Патент РФ №567351, В02С 23/00, Устройство для измельчения, перемешивания и эмульгирования материалов или очистки изделий при помощи электрогидравлических ударов. 15.05.83) [2].

Недостатком известной конструкции является недостаточно высокая эффективность процесса измельчения вследствие рассеивания потока материала на входе в межэлектродную зону и слабо развиваемого электрогидравлического эффекта, наиболее эффективного в промежутке между электродами.

Технической задачей изобретения является придание возможности увеличить скорость разрушения клеточных структур растительных тканей при установленной степени дисперсности измельчения.

Техническая задача выполняется за счет того, что электрогидродинамическая помольная камера содержит направляющую трубу, размещенную в опорном корпусе, расположенные со стороны выхода измельченного продукта разрядные электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и сепарирующую решетку, отличается тем, что направляющая труба выполнена из эластичного электроизолирующего материала, имеющего возможность деформироваться в сторону опорного корпуса, а сам он выполнен в виде конуса из электропроводного материала, причем направляющая труба снабжена в равноотстоящих кольцевых сечениях одинаковым четным количеством электропроводных разрядных вставок, а в каждом из слоев электропроводные разрядные вставки смещены относительно электропроводных разрядных вставок предыдущего слоя на угол 2 π/kn, где k - количество вставок в слое, a n - количество слоев.

Технический результат изобретения достигается тем, что помол зерна в электрогидродинамической камере осуществляется при помощи электрогидравлического удара в среде цельного зерна в направляющей трубе до необходимых кондиций за счет многократного воздействия на зерно разрядами электропроводных разрядных вставок нижнего слоя, размещенных со стоны выхода раздробленных частиц зерна из направляющей трубы, или, при необходимости, электропроводными разрядными вставками более высоко лежащих слоев, размещенных по высоте направляющей трубы и при ее деформации соприкасающихся с опорным корпусом. Необходимая дисперсность обеспечивается воздействием разрядов высокого напряжения по окружности всего проходного сечения трубы путем подключения электропроводных вставок, размещенных по высоте направляющей трубы на равномерно отстоящих сечениях и имеющих смещение на угол 2 π/kn, где k - количество вставок в слое, a n - количество слоев.

Сущность предлагаемого устройства поясняется фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 представлен продольный разрез электрогидродинамической помольной камеры, на котором изображены: поз. 1 - направляющая труба; поз. 2 - электропроводные разрядные вставки; поз. 3 - опорный корпус; поз. 4 - сечения разных слоев размещения электропроводных разрядных вставок; поз. 5 - электропроводные разрядные вставки нижнего слоя; поз. 6 - сепарирующая решетка.

На фиг. 2 представлено сечение, перпендикулярное продольной оси направляющей трубы, в котором включаются разрядные электроды высокого напряжения, размещенные диаметрально противоположно друг другу, на которой изображено: поз. 7 - провод; поз. 8 - контакт.

Электрогидродинамическая помольная камера состоит из направляющей трубы (1) (как вариант, выполнена из эластичного электроизолирующего материала, например силиконовой резины), имеющего возможность деформироваться в сторону опорного корпуса (3). Опорный корпус (3) (как вариант, выполнен в виде конуса из электропроводного материала, например нержавеющей стали Х8Н9Т). Направляющая труба (1) с внешней стороны снабжена в равноотстоящих кольцевых сечениях одинаковым четным количеством электропроводных разрядных вставок (2) (как вариант, медных, разрядные электроды высокого напряжения). На внутренней стенке опорного корпуса (3) неподвижно зафиксированы электропроводные разрядные вставки (2).

Работает электрогидродинамическая помольная камера следующим образом. В штатном режиме зерно поступает сверху в направляющую трубу (1) в зону установленных электропроводных разрядных вставок нижнего слоя (5) и подвергается электрогидродинамическому (ЭДГ) воздействию, после чего разрушается до пульпы и проходит через сепарирующую решетку (6). В том случае, если степень измельчения зерна превышает размеры пульпы и оно не проходит через сепарирующую решетку (6), происходит его накопление в направляющей трубе (1), что приводит к ее деформации (расширению). Деформация направляющей трубы (1) позволяет вступить в контакт первому ряду электропроводных разрядных вставок (2), зафиксированных на внешней стороне, с зафиксированными на опорным корпусе (3), к которому подведено напряжение через провод (8) и контакт (9), образуется дополнительное ЭГД воздействие частицы зерна. В случае достаточного воздействия и увеличения деформации направляющей трубы (1) включаются электропроводные разрядные вставки (2) следующего слоя.

Проведенный эксперимент в октябре 2017 года на предприятии ООО «Проектинтертехника» выявил положительную динамику в сокращении времени на 20% размола клеточных структур по сравнению с традиционными способами.

Преимущество ЭГД способа измельчения зерна заключается в том, что при ударе их о жесткую поверхность стенок размольной камеры и друг о друга оболочки, эндосперм и другие составляющие дробятся, а при последующих ударах, измельчаясь еще больше, проходят через сито, освобождая содержимое размольной камеры.

Таким образом, электрогидродинамическая помольная камера обладает новизной и существенными отличиями от прототипа, придает возможность увеличить скорость разрушения клеточных структур растительных тканей и необходимую дисперсность получаемого продукта. Предложенное устройство может применяться в силовых структурах, при организации производства хлеба в труднодоступных районах и экстремальных условиях.

Список литературы

1. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и некоторые возможности его применения. Л., ЛДНТП, 1959, 16 с.

2. Юткин Л.А. Патент РФ №567351, В02С 23/00, Устройство для измельчения, перемешивания и эмульгирования материалов или очистки изделий при помощи электрогидравлических ударов. 15.05.83.