Изобретение относится к устройствам для приготовления гранулированных продуктов из предварительно измельченных материалов растительного, животного или минерального происхождения, например при изготовлении комбикормов, из зерновых культур и пищевых отходов.
Известен устройство прессовой гранулятор, содержащий корпус с установленными в нем перфорированной матрицей с профилированными каналами, прокатывающие ролики, приводной вал, расположенный вертикально, устройство для загрузки исходного материала, связанное с корпусом, устройство для выгрузки гранулированного продукта[1]. Матрица выполнена с вогнутой рабочей поверхностью. Два прокатывающих ролика выполнены в виде усеченных конусов с боковыми поверхностями, повторяющими форму рабочей поверхности матрицы, и закреплены на горизонтальном ведомом валу, соединенном с вертикально расположенным приводным валом.
Известен также устройство[2], где для повышения качества гранул предлагается новая конструкция матрица пресс-гранулятора, в которой используется двухфазное прессование. Каналы данной матрицы имеют переменное сечение. В таком канале при прессовании создаются усилия противодействия за счет сил трения порошкообразного материала на внутренней поверхности канала и соответствующим профилированием его очертаний. Формующая часть прессовального канала матрицы выполнена в виде круговой бочки для двух сопряженных по большому основанию конусных поверхностей. При этом длина канала условно делиться на пять зон, проходя через которые материал дополнительно уплотняется, затем происходит повторная под прессовка до формы сечения калибрующей зоны. Недостатком данной матрицы с такими каналами является высокая сложность изготовления и необходимость дополнительной подготовки материала до мелкодисперсного состояния.
В качестве прототипа принято устройство для гранулирования материалов, которое содержит корпус с установленными в нем плоской горизонтальной решеткой и валками, укрепленными на вертикальном приводном валу с помощью втулки и упругого элемента [3]. В данном устройстве установлена перфорированная плоская матрица, так называемая плоская горизонтальная решетка с профилированными каналами, прокатывающие ролики, укрепленные на вертикальном приводном валу, а также патрубки для загрузки исходного сырья и выгрузки гранул. Втулка в данном устройстве посажена на вал, который зафиксирован в подшипниковом узле верхней опоры и связан посредством муфты с валом мотор-редуктора.
Недостатком известного устройства является выполнение в матрице каналов цилиндрической формы. Такая форма каналов обеспечивает лишь формование гранул с малой плотностью и прочностью. При использовании данного устройства увеличение прочности гранул достигается только после сушки полученных гранул. Это соответственно увеличивает энергозатраты на их изготовление. Кроме того, при гранулировании неоднородных материалов или растительных отходов на известном устройстве их предварительно подвергают измельчению, и обрабатывают паром до температуры 150-200°С или вводят связующее. Такое целенаправленное воздействие приводит к изменению реологических свойств сырья, делает его вязкопластичным и обработанный материал теряет сыпучесть и частично закупоривает отверстия матрицы. При этом подготовка однородного вторичного сырья со стабильными технологическими параметрами является энергоемким и дорогостоящим процессом.
Целью создания предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной технологичности, повышение производительности, также получения гранулированного материала с повышенной прочностью и плотностью при пониженном давлении прессования.
Предлагаемое устройство существенно отличается от прототипа по ряду признаков. В том числе: - матрица выполнена разъемной и состоящей из двух частей-перфорированной части и несущей части в которой устанавливается и закрепляется перфорированная часть; прокатывающие ролики имеют гладкий цилиндрический профиль, а канали матрицы расположены в радиально расположенном пазе глубиной 1-3 мм; регулируется высота расположения прокатывающих роликов над матрицей регулирующим винтом.
Изобретение поясняется чертежами, где на (фиг.1) показано рабочая зона устройства и на (фиг.2) рабочая зона в разрезе А-А. На (фиг.3)
показано механизм регулирование зазора между прокатными валками и матрицы.
Рабочая часть устройство содержит (фиг.1, 2, 3) матрицу состоящей из двух частей- перфорированной 1 и несущей 2, прокатывающего ролика 4, ось удерживающий прокатывающие ролики 3, элемент 5 удерживающий ось в определенном положение. Съемная часть матрица имеет множество сквозных отверстий 6 заданного диаметра просверленные в радиально расположенные канавки 7. Несущая часть матрица установлено в подшипниках 8 находящиеся в вертикальном приводном вале 9. Матрица удерживается от вращательного движения посредством стопоров входящие в профильные канавки 10 матрицы. Ось 3 удерживается в определенном положение посредством механизма регулировки зазора верхними 11и нижними 12 пружинами. Положение оси устанавливается посредством регулировочного винта 13 и стопорной гайкой 14. Приводной вал 9 приводить во вращение ось 3 , а матрица удерживается от вращение стопорными винтами входящие в канавки 10. Прокатные валки установлены на ось 3 посредством подшипников и вращаются от сопротивление среды.
Гранулирование осуществляется следующим образом: в пресс-камере на высокой скорости вращается кольцевая матрица или пресс-вальцы. Сырье попадает в клинообразное пространство между прокатывающимися вальцами и поверхностью матрицы, образуется высокое давление, и материал прокатывается вальцом через отверстия. При выдавливание материала через отверстиях матрицы формируются гранулы. Гранулы обрезаются срезным ножом, который расположен под матрицей и вылетают наружу. Процесс происходит при температуре 50-75 С.
