RU2350393C1

RU2350393C1 - Cryopowdering device

Info

Publication number: RU2350393C1
Application number: RU2007143829/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Витальевич Жучков (RU); Анатолий Витальевич Жучков; Игорь Егорович Шабанов (RU); Игорь Егорович Шабанов; Николай Викторович Махотин (RU); Николай Викторович Махотин; Кирилл Леонидович Соколов (RU); Кирилл Леонидович Соколов; Александр Сергеевич Каледин (RU); Александр Сергеевич Каледин; Алексей Сергеевич Перепелов (RU); Алексей Сергеевич Перепелов
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-03-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed cryopowdering device incorporates cylindrical working chamber accommodating grinding bodies. The said chamber features cone-convex bottom and rests upon inclined sheet springs. It also incorporates inner helical chute intended for material circulation. The said chamber lateral wall has hatch intended for periodical vibro-discharge of the product, deflector and electromagnetic drive. The said chamber houses inner solid cylinder so that there is an adjustable gap between the said cylinder and aforesaid cone-convex bottom to govern the resulted product grain size. The aforesaid grinding bodies are arranged inside the said cylinder. The working chamber cover accommodates coolant feed union and deflector in the form of vertical pipe, its bottom being furnished with cone umbrella and its top being provided with loading funnel. The said deflector seats at the cover centre and communicates with blower via system of steam manifold furnished with flaps controlling the direction of gas mix. The aforesaid steam manifold inlet has filtration screen to prevent ingress of raw stuff particles therein. Note that the cylindrical working chamber outer surfaces are coated with heat isolating material.

EFFECT: higher efficiency of powdering, power savings, control over degree of fineness.

1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической, медико-биологической и другим отраслям промышленности и может быть использовано для измельчения сырья, в том числе растительного происхождения, в среде низких и криогенных температур.The invention relates to food, pharmaceutical, biomedical and other industries and can be used for grinding raw materials, including plants, in low and cryogenic temperatures.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обработки сыпучего материала [А.с. №1421403, опубл. 07.09.88, бюл. №33], содержащее опирающуюся на наклонные листовые пружины цилиндрическую рабочую камеру с мелющими телами и днищем, электромагнитный привод, причем рабочая камера снабжена внутренним спиральным желобом рециркуляции материала и дефлектором возврата частиц и выполнена с расположенным в ее боковой стенке люком периодического вибровыпуска продукта, а днище выполнено конически-выпуклым.The closest in technical essence and the achieved effect is a device for processing bulk material [A. No. 1421403, publ. 09/07/88, bull. No. 33], comprising a cylindrical working chamber resting on inclined leaf springs with grinding bodies and a bottom, an electromagnetic drive, the working chamber being equipped with an internal spiral material recirculation chute and a particle return deflector and made with a hatch of periodic vibration release of the product located in its side wall, and the bottom made conical-convex.

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность измельчения, а также невозможность тонкого измельчения пластичного, вязкого, упругого или влажного сырья.A disadvantage of the known device is the low grinding efficiency, as well as the impossibility of fine grinding of plastic, viscous, elastic or wet materials.

Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет переработки пластичного, вязкого, упругого или влажного сырья, повышение эффективности и интенсивности процесса измельчения, реализация энергосберегающей технологии процесса криоизмельчения и регулирование тонины помола получаемого продукта.An object of the invention is to expand the technological capabilities of the device by processing plastic, viscous, elastic or wet raw materials, increase the efficiency and intensity of the grinding process, implement energy-saving technology of the cryo-grinding process, and control the fineness of grinding of the resulting product.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве криоизмельчения, включающем цилиндрическую рабочую камеру с мелющими телами и конически-выпуклым днищем, опирающуюся на наклонные листовые пружины, снабженную внутренним спиральным желобом рециркуляции материала и расположенным в ее боковой стенке люком периодического вибровыпуска продукта, дефлектор, электромагнитный привод, новым является то, что в цилиндрической рабочей камере установлен внутренний сплошной цилиндр таким образом, чтобы между ним и конически-выпуклым днищем оставался регулируемый зазор, определяющий размер получаемой фракции продукта, причем мелющие тела расположены во внутренней части цилиндра, в крышке рабочей камеры расположены штуцер для подачи хладагента и дефлектор, выполненный в виде вертикальной трубы, с расположенными в нижней ее части коническим зонтом, в верхней - загрузочной воронкой, причем дефлектор расположен по центру крышки и соединен с вентилятором посредством системы парового коллектора с заслонками, обеспечивающими направленное движение газовой смеси, паровой коллектор на входе снабжен фильтрующей перегородкой для предотвращения попадания в него частиц сырья, наружные поверхности цилиндрической рабочей камеры и дефлектора покрыты теплоизолирующим материалом.The object of the invention is achieved by the fact that in the cryo-grinding device, including a cylindrical working chamber with grinding media and a conical-convex bottom, resting on inclined leaf springs, equipped with an internal spiral groove for material recirculation and a hatch of a periodic product vibration outlet located in its side wall, a deflector, electromagnetic drive, new is that in the cylindrical working chamber an internal continuous cylinder is installed so that between it and an adjustable gap remained, which determines the size of the obtained product fraction, the grinding bodies are located in the inner part of the cylinder, the nozzle for refrigerant supply and a deflector made in the form of a vertical pipe with a conical umbrella located in its lower part are located in the lid of the working chamber in the upper - a loading funnel, with the deflector located in the center of the lid and connected to the fan by means of a steam manifold system with dampers providing directional gas movement of the mixture, the steam collector at the inlet is equipped with a filter baffle to prevent particles of raw materials from entering it, the outer surfaces of the cylindrical working chamber and the deflector are coated with heat-insulating material.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности измельчения сырья, интенсификации процесса за счет использования хладагента, реализации энергоресурсосберегающей технологии процесса, криоизмельчения за счет использования теплоты как жидкого, так и испарившегося хладагента, регулировании тонины помола.The technical result of the invention is to increase the efficiency of grinding raw materials, the intensification of the process through the use of refrigerant, the implementation of energy-saving technology of the process, cryo-grinding due to the use of heat of both liquid and evaporated refrigerant, the regulation of grinding fineness.

На чертеже показана конструктивная схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural diagram of the proposed device.

Устройство криоизмельчения состоит из цилиндрической рабочей камеры 1 с мелющими телами 7 и конически-выпуклым днищем 4, опирающейся посредством наклонных листовых пружин 8 на основание 9, снабженной внутренним спиральным желобом 2 рециркуляции материала и расположенным в ее боковой стенке люком 6 периодического вибровыпуска продукта, дефлектора 3, электромагнитного привода 10.The cryo-grinding device consists of a cylindrical working chamber 1 with grinding media 7 and a conically convex bottom 4, supported by inclined leaf springs 8 on the base 9, provided with an internal spiral groove 2 for material recirculation and a hatch 6 for periodically vibrating the product, deflector 3 located in its side wall , electromagnetic drive 10.

В цилиндрической рабочей камере 1 установлен внутренний сплошной цилиндр 12 таким образом, что между ним и конически-выпуклым днищем остается регулируемый зазор 13, определяющий размер получаемой фракции продукта. Мелющие тела 7 расположены во внутренней части цилиндра 12. В крышке рабочей камеры 1 расположены штуцер 14 для подачи хладагента, что позволяет значительно увеличить разновидность перерабатываемых материалов, и дефлектор 3, выполненный в виде вертикальной трубы с расположенными в нижней ее части коническим зонтом и в верхней - загрузочной воронкой 5. В дефлекторе 3 осуществляется предварительное замораживание сырья в среде испарившегося хладагента, что способствует снижению его расхода. Причем дефлектор 3 расположен по центру крышки и соединен с вентилятором 11 посредством системы парового коллектора 16 с заслонками 17, обеспечивающими направленное движение газовой смеси. Коллектор на входе снабжен фильтрующей перегородкой 15 для предотвращения попадания в него частиц сырья. Наружные поверхности цилиндрической рабочей камеры 1 и дефлектора 3 покрыты теплоизолирующим материалом 18.An inner continuous cylinder 12 is mounted in the cylindrical working chamber 1 in such a way that an adjustable gap 13 remains between it and the conical-convex bottom, which determines the size of the obtained product fraction. The grinding bodies 7 are located in the inner part of the cylinder 12. In the lid of the working chamber 1 there is a fitting 14 for supplying refrigerant, which can significantly increase the variety of processed materials, and the deflector 3, made in the form of a vertical pipe with a conical umbrella located in its lower part and in the upper - loading funnel 5. In the deflector 3, the raw materials are pre-frozen in the medium of the evaporated refrigerant, which helps to reduce its consumption. Moreover, the deflector 3 is located in the center of the cover and connected to the fan 11 through a system of steam collector 16 with shutters 17, providing directional movement of the gas mixture. The collector at the inlet is equipped with a filter baffle 15 to prevent the ingress of particles of raw materials. The outer surfaces of the cylindrical working chamber 1 and the deflector 3 are covered with heat-insulating material 18.

Устройство криоизмельчения работает следующим образом. Через патрубок 14 в крышке рабочей камеры 1 подается хладагент, например жидкий азот. Сырье, поступающее через загрузочную воронку 5, под действием силы тяжести и вибрационных колебаний, передающихся от электромагнитного привода 10, движется вниз по дефлектору 3 и поступает во внутренний цилиндр рабочей камеры. При контакте частиц сырья с жидким хладагентом за счет разности температур путем теплопроводности происходит отвод теплоты с поверхности частицы в среду жидкого хладагента. Это приводит к замораживанию влаги, содержащейся в частице, и испарению хладагента. Далее замороженная частица движется по спиралевидному желобу 2 и через люк 6 периодического вибровыпуска продукта покидает рабочую камеру 1. Для регулирования расхода газовой смеси используются заслонки 17.The cryogenic grinding device works as follows. Through the pipe 14 in the lid of the working chamber 1 is supplied refrigerant, for example liquid nitrogen. The raw material entering through the loading funnel 5, under the action of gravity and vibrational vibrations transmitted from the electromagnetic drive 10, moves down the deflector 3 and enters the inner cylinder of the working chamber. When the raw material particles come into contact with the liquid refrigerant due to the temperature difference through heat conduction, heat is removed from the particle surface to the liquid refrigerant medium. This leads to the freezing of the moisture contained in the particle and the evaporation of the refrigerant. Next, the frozen particle moves along a spiral groove 2 and leaves the working chamber 1 through the hatch 6 of the periodic product vibration outlet. To control the flow of the gas mixture, shutters 17 are used.

Предлагаемое устройство криоизмельчения позволяет повысить эффективность и интенсивность процесса измельчения за счет использования хладагента, реализовать энергоресурсосберегающую технологию процесса криоизмельчения, посредством эффективного использования теплоты и жидкого и испарившегося хладагента увеличить разновидность обрабатываемого материала, включая пластичные, упругие, вязкие и влагосодержащие материалы, регулировать размер получаемой фракции продукта.The proposed cryo-grinding device allows to increase the efficiency and intensity of the grinding process through the use of refrigerant, to implement energy-saving technology of the cryo-grinding process, by efficiently using heat and liquid and evaporated refrigerant, to increase the variety of the processed material, including plastic, elastic, viscous and moisture-containing materials, to regulate the size of the obtained product fraction .

Claims

Cryogrinding device, including a cylindrical working chamber with grinding media and a conical-convex bottom, resting on inclined leaf springs, equipped with an internal spiral groove for material recirculation and a hatch of periodic product vibration located in its side wall, a deflector, an electromagnetic drive, characterized in that in a cylindrical an inner continuous cylinder is mounted in the working chamber in such a way that between it and the conical-convex bottom there remains an adjustable clearance defining p the size of the obtained fraction of the product, with grinding media located in the inner part of the cylinder, in the lid of the working chamber there is a fitting for supplying refrigerant and a deflector made in the form of a vertical pipe with a conical umbrella located in its lower part and a loading funnel in the upper part, the deflector being located in the center of the cover and connected to the fan by means of a steam manifold system with dampers providing directional movement of the gas mixture, the steam manifold at the inlet is equipped with a filter partition to prevent ingress of the raw material particles, the outer surface of the cylindrical working chamber and covered with a heat insulating material deflector.