[1]Изобретение относится к устройствам для приготовления смесей и может быть использовано в линиях приготовления жидких заменителей цельного молока, восстановленного молока, а также в линиях приготовления солевых и питательных растворов.
[2]Известно устройство для производства жидких заменителей цельного молока, содержащее резервуар, коллектор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, насос [1]. Данное устройство предназначено для смешивания только жидких компонентов.
[3]Известна также установка для производства восстановленного молока, содержащая устройство подачи сухого молочного порошка, воды, цилиндрический смеситель с валом и лопастями, устройство отвода восстановленного молока [2]. К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции: необходимость использования специального смесителя.
[4]Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее загрузочную камеру с заслонкой, корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями, основным и покрывающим дисками меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки, закрепленные на боковой стенке корпуса вокруг покрывающего диска [3].
[5]Данное устройство предназначено для растворения порошкообразных продуктов. Однако для надежного устойчивого введения порошкообразного продукта в рабочее колесо оно усложнено полой втулкой с пазами и окнами на покрывающем диске, в совокупности уменьшающих проходное сечение обоим компонентам на входе и, в конечном счете, надежность и производительность устройства.
[6]В предлагаемом устройстве для приготовления смесей, содержащем загрузочную камеру с заслонкой, корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями, основным и покрывающим дисками меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки, закрепленные на боковой стенке корпуса вокруг покрывающего диска, лопасти размещены по обе стороны основного диска. Рабочее колесо с противоположной стороны от покрывающего диска снабжено валом с винтовой навивкой на боковой поверхности, дополнительным покрывающим диском меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатками, размещенными на боковой поверхности корпуса вокруг дополнительного покрывающего диска, а загрузочная камера с заслонкой присоединена к корпусу над винтовой навивкой.
[7]Кроме того, винтовая навивка может быть выполнена на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале с возможностью вращения от отдельного привода, и смонтирован трубопровод с вентилем, соединяющие всасывающий патрубок с корпусом под загрузочной камерой с заслонкой.
[8]Размещение лопастей по обе стороны основного диска обеспечивает образование изолированных друг от друга межлопастных каналов по обе стороны основного диска. Снабжение рабочего колеса с противоположной стороны от покрывающего диска дополнительным покрывающим диском и валом с винтовой навивкой на его боковой поверхности и присоединение загрузочной камеры с заслонкой к корпусу над валом с винтовой навивкой позволяют осуществить ввод порошкообразного компонента в закрытые межлопастные каналы рабочего колеса по одну сторону основного диска без стеснения условий поступления жидкой среды в лопастное колесо с другой стороны основного диска.
[9]Установка основного диска меньшего диаметра, чем лопасти, обеспечивает объединение межлопастных каналов по ходу движения для жидкой среды и порошкообразного продукта в осевом направлении и смешивание этих сред по мере движения в объединенном межлопастном канале. Установка дополнительного покрывающего диска меньшего диаметра, чем лопасти, превращает закрытые межлопастные каналы в открытые, а закрепление вокруг дополнительного покрывающего диска на боковых стенках корпуса лопаток интенсифицируют процесс смешивания жидкой среды с порошкообразным продуктом в открытом канале рабочего колеса и далее в корпусе.
[10]Трубопровод с вентилем, соединяющие всасывающий патрубок с корпусом ниже загрузочной камерой с заслонкой, обеспечивают промывку устройства и приготовление смеси в режиме рециркуляции.
[11]Выполнение винтовой навивки на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале с возможностью вращения от отдельного привода, обеспечивает независимую от вращения рабочего колеса регулировку подачи порошкообразного компонента, т.е. расширяет функциональные возможности смесителя.
[12]Таким образом, совокупность существенных признаков является новой и обеспечивает достижение технического результата: устойчивого ввода порошкообразного продукта без стеснения условий входа в рабочее колесо жидкой среды и качественного смешивания сыпучего материала с жидкостью непосредственно в каналах лопастного колеса и в процессе дальнейшего транспортирования по корпусу и технологической линии, не образуя отстоя и слипшихся комков растворяемого компонента.
[13]Анализ отличительных от прототипа признаков показал, что не обнаружено таких признаков в других технических решениях, выполняющих такую же функцию, следовательно, предлагаемое устройство отвечает критерию «изобретательский уровень».
[14]Данное устройство поясняется чертежом.
[15]На фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 2. На фиг. 2 изображен вид спереди на устройство для приготовления смесей. На фиг. 3 изображен вид сверху на устройство для приготовления смесей.
[16]Устройство для приготовления смесей состоит из корпуса 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками и загрузочной камерой 4. В корпусе 1 расположено рабочее колесо с межлопастными каналами 5 и валом 6. Рабочее колесо содержит основной диск 7, соединенный с валом 6, лопасти 8, расположенные по обе стороны основного диска 7, и два покрывающих диска 9 и 10. Покрывающий диск 9 установлен со стороны всасывающего патрубка 2, а дополнительный покрывающий диск 10 и вал 6 смонтированы с противоположной стороны от покрывающего диска 9. Вокруг покрывающих дисков 9 и 10 на боковой поверхности корпуса 1 закреплены лопатки 11. Винтовая навивка 12 выполнена на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале 6 с возможностью вращения, например, от отдельного привода 15. Загрузочная камера 4 присоединена к корпусу над винтовой навивкой 12. Заслонка 16 установлена в загрузочной камере 4 над местом присоединения ее к корпусу 1. Всасывающий патрубок 2 соединен трубопроводом 13 с корпусом 1 ниже загрузочной камеры 4 с заслонкой 16. В трубопроводе 13 установлен вентиль 14.
[17]Устройство работает следующим образом. Во время приготовления смеси в поточной линии в непрерывном режиме вентиль 14 на трубопроводе 13 закрыт. Вращающийся, например, от электродвигателя, вал 6 приводит во вращение рабочее колесо с межлопастными каналами 5. Из всасывающего патрубка 2 жидкая среда поступает через отверстие покрывающего диска 9 в межлопастные каналы 5, образованные основным 7, покрывающим 9 дисками и лопастями 8. Одновременно из загрузочной камеры 4 при открытой заслонке 16 под действием силы тяжести порошкообразный продукт попадает на винтовую навивку 12. Вращающийся от отдельного привода 15 полый цилиндр с винтовой навивкой 12 перемещает порошкообразный продукт через кольцевое отверстие, образованное боковой поверхностью полого цилиндра с винтовой навивкой 12 и дополнительным покрывающим диском 10 в межлопастные каналы рабочего колеса 5. Межлопастные каналы 5 рабочего колеса для порошкообразного продукта образованы основным 7, дополнительным покрывающим 10 дисками и лопастями 8. В межлопастных каналах 5 по обе стороны основного диска 7 порошкообразный продукт и жидкая среда двигаются раздельно и не смешиваются. Смешивание жидкой среды и порошкообразного продукта начинается на выходе с основного диска 7. Процесс смешивания интенсифицируется за счет расширения межлопастного канала и тормозящего действия лопаток 11. Вследствие турбулентного движения смешивание компонентов продолжается и на выходе потока из корпуса 1 в нагнетательный патрубок 3.
[18]При работе устройства в режиме смесителя периодического действия после растворения необходимого объема порошкообразного продукта заслонку 16 закрывают, вентиль 14 открывают, а отдельный привод 15 полого цилиндра с винтовой навивкой 12 отключают. За счет циркуляции по замкнутому контуру «резервуар - устройство - резервуар» выравнивают концентрацию растворенного порошкообразного продукта во всем исходном объеме жидкой среды.
[19]Во время циркуляционной промывки устройства вентиль 14 открывают. Заслонка 16 при этом должна быть закрыта, отдельный привод 15 полого цилиндра можно отключить.
[20]Использование предлагаемого устройства для приготовления смесей позволит качественно и с высокой производительностью смешивать порошкообразный продукт с жидкой средой непосредственно в процессе их перемещения внутри лопастного колеса и корпуса. При этом не образуется отстоя и слипшихся комков растворяемого компонента.
[22]1. А.с. 1706485 СССР МПК A01J 11/16. Смеситель для производства жидких заменителей цельного молока / А.А. Козлова и др. / №4780382/13; заявлено 09.01.90; Опубл. 23.01.92; Бюл. №3.
[23]2. А.с. 1028307 СССР МПК А23С 9/00. Установка для производства восстановленного молока / А.С. Стриго и др. / №3368211/28-13; заявлено 10.12.81; Опубл. 15.07.83; Бюл. №26.
[24]3. Патент на полезную модель №104022 РФ МПК А23С 11/00; A01J 11/16. Устройство для приготовления смесей / В.Г. Мохнаткин, В.Н. Шулятьев, А.С. Филинков и др. / №2010152132/10 заявлено 20.12.2010; Опубл. 10.05.2011; Бюл. №13.
