close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 13354

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 13354
(13) C1
(19)
(46) 2010.06.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 23F 5/00
ОБЖАРОЧНЫЙ АППАРАТ
(21) Номер заявки: a 20080786
(22) 2008.06.16
(43) 2010.02.28
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Могилевский государственный университет продовольствия" (BY)
(72) Авторы: Осипов Владимир Михайлович; Новиков Александр Игнатьевич; Новикова Наталья Александровна; Ковалевский Иван Владимирович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Могилевский государственный университет продовольствия" (BY)
(56) Оборудование пищеконцентратного производства: Справочник.- М.: ВО "Агропромиздат", 1989.- С. 116.
RU 2082926 C1, 1997.
US 4094633, 1978.
BY 9008 С1, 2007.
BY 13354 C1 2010.06.30
(57)
Обжарочный аппарат, содержащий вал, закрепленный на валу обжарочный барабан с
лопатками на внутренней поверхности, устройством для загрузки и выгрузки продукта и
нагревательными элементами, отличающийся тем, что снабжен размещенным внутри
обжарочного барабана дополнительным барабаном с лопатками на внешней поверхности,
угол наклона лопаток обжарочного и дополнительного барабанов к касательной в месте
их крепления равен углу естественного откоса обжариваемого продукта, лопатки дополнительного барабана смещены относительно лопаток обжарочного барабана на половину
центрального угла между смежными лопатками обжарочного барабана, нагревательные
Фиг. 2
BY 13354 C1 2010.06.30
элементы размещены внутри дополнительного барабана, а устройство для загрузки и выгрузки выполнено в виде откидной дверцы на поверхности обжарочного барабана, при
этом дополнительный барабан выполнен радиусом r, определенным из выражения:
 π ⋅α

− sin α  π , м;
r = R ⋅ 1 − 1,25 ⋅ 
 180

где R - радиус обжарочного барабана, м;
α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной обжариваемым продуктом, град;
π - постоянная, равная 3,14.
Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено, в частности,
для обжаривания свежепроросшего ячменя.
Известен обжарочный аппарат, содержащий обжарочный барабан с перемешивающим
устройством, который снабжен патрубками для подвода и отвода воздуха и устройством
для загрузки и выгрузки продукции [1].
Недостатком его является недостаточная эффективность, так как конструкция перемешивающего устройства не обеспечивает достаточно равномерного перемешивания и
перемещения обжариваемого продукта.
Известен обжарочный аппарат, содержащий вал, закрепленный на валу обжарочный
барабан с лопатками на внутренней поверхности, устройством загрузки и выгрузки и нагревательными элементами [2].
Недостатком аппарата является неравномерное распределение продукта внутри барабана, так как загрузка продукта осуществляется с торца барабана, и лопатки, выполненные
в виде винтовой поверхности, перемещают продукт к противоположному торцу, что приводит к снижению качества обжаривания продукта. Для выгрузки продукта из барабана
необходимо переместить продукт в обратном направлении, что затрудняет выгрузку. Размещение нагревательных элементов снаружи обжарочного барабана приводит к дополнительным потерям теплоты в окружающую среду.
Задача изобретения - повышение качества обжаривания продукта, упрощение загрузки
и выгрузки продукта и сокращение расходов теплоты.
Задача решается тем, что обжарочный аппарат снабжен размещенным внутри обжарочного барабана дополнительным барабаном с лопатками на внешней поверхности, угол
наклона лопаток обжарочного и дополнительного барабанов к касательной в месте их
крепления равен углу естественного откоса продукта, лопатки дополнительного барабана
смещены относительно лопаток обжарочного барабана на половину центрального угла
между смежными лопатками обжарочного барабана, нагревательные элементы размещены
внутри дополнительного барабана, а устройство для загрузки и выгрузки выполнено в виде откидной дверцы на поверхности обжарочного барабана, при этом дополнительный барабан выполнен радиусом r, определенным из выражения:
 π ⋅α

− sin α  π , м;
r = R ⋅ 1 − 1,25 ⋅ 
 180

где R - радиус обжарочного барабана, м;
α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной продуктом, град;
π - постоянная, равная 3,14.
2
BY 13354 C1 2010.06.30
Размещение внутри обжарочного барабана дополнительного барабана радиусом r, погруженного в продукт, позволяет наилучшим образом использовать теплоту нагревателей,
расположенных внутри него.
Определение радиуса дополнительного барабана r при условии его полного погружения в продукт производится из наибольшего значения коэффициента заполнения барабана
продуктом k, равным отношению площади сечения аппарата, занятой продуктом, к общей
площади сечения в виде кольца между барабанами Sк (м2), определяемой по формуле:
Sк = π⋅(R2- r2),
где R - радиус обжарочного барабана, м;
r - радиус дополнительного барабана, м;
π - постоянная, равная 3,14.
Площадь незаполненного продуктом сегмента Sc определяется по формуле:
 π⋅α

Sc = 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α  ,
 180

где α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной продуктом, град.
Таким образом,
 π⋅α

π ⋅ R 2 − r 2 − 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α 
 180
.
k=
2
2
π⋅ R − r
При наибольшем значении коэффициента заполнения барабана продуктом k, равном 0,6:
 π⋅α

− sin α 
π ⋅  R 2 − r 2  − 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 


 180
;
0,6 =
π ⋅  R 2 − r 2 


 π⋅α

0,6 ⋅ π ⋅ R 2 − r 2 = π ⋅ R 2 − r 2 − 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α  ;
180


 π⋅α

0,4 ⋅ π ⋅ R 2 − r 2 = 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α  ;
 180

 π⋅α

0,4 ⋅ π ⋅ R 2 − 0,4 ⋅ π ⋅ r 2 = 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α  ;
 180

 π⋅α

0,4 ⋅ π ⋅ r 2 = 0,4 ⋅ π ⋅ R 2 − 0,5 ⋅ R 2 ⋅ 
− sin α  ;
 180


 π⋅α

0,4 ⋅ π ⋅ r 2 = R 2 ⋅ 0,4 ⋅ π − 0,5 ⋅ 
− sin α  .
 180


Таким образом,
(
(
)
)
(
(
(
)
)
)
 π ⋅α

− sin α  π , м;
r = R ⋅ 1 − 1,25 ⋅ 
 180

где R - радиус обжарочного барабана, м;
α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной продуктом, град;
π - постоянная, равная 3,14.
Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 представлена принципиальноконструктивная схема обжарочного аппарата, на фиг. 2 - поперечный разрез обжарочного
аппарата, на фиг. 3 - поперечный разрез обжарочного аппарата, заполненного продуктом.
3
BY 13354 C1 2010.06.30
Обжарочный аппарат выполнен в виде двух концентрично расположенных обжарочного барабана 1 с лопатками 2 и дополнительного барабана 3 с лопатками 4. На поверхности обжарочного барабана 1 выполнена откидная дверца 5. Барабаны установлены на валу
6. Обжарочный аппарат обогревается ТЭНами 7, расположенными внутри дополнительного барабана 3. Изоляция 8 предназначена для сокращения потерь теплоты в окружающую
среду. Радиус r дополнительного барабана 3 при условии его полного погружения в продукт и заполнении аппарата, равном 0,6 его полного объема, равен:
 π ⋅α

− sin α  π , м;
r = R ⋅ 1 − 1,25 ⋅ 
 180

где R - радиус обжарочного барабана, м;
α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной продуктом, град;
π - постоянная, равная 3,14.
Угол наклона лопаток 2 обжарочного барабана 1 и лопаток 4 дополнительного барабана 3 к касательной в месте их крепления равен углу естественного откоса продукта. Лопатки 4 дополнительного барабана 3 смещены относительно лопаток 2 обжарочного
барабана 1 на половину центрального угла β между смежными лопатками 2 обжарочного
барабана 1.
Обжарочный аппарат работает следующим образом.
Загрузку продукта осуществляют через откидную дверцу 5, находящуюся в верхнем
положении, до высоты слоя, соответствующей верхней точке дополнительного барабана
3, радиусом r, равным:
 π ⋅α

− sin α  π , м;
r = R ⋅ 1 − 1,25 ⋅ 
 180

где R - радиус обжарочного барабана, м;
α - угол, соответствующий дуге кругового сегмента части обжарочного барабана, незаполненной продуктом, град;
π - постоянная, равная 3,14,
что позволяет полностью использовать площадь обогревающей поверхности. При вращении аппарата продукт занимает положение, соответствующее углу естественного откоса.
Лопатками 2 обжарочного барабана 1 продукт перемещается в наивысшее положение, в
котором полностью пересыпается на смещенные лопатки 4 дополнительного барабана 3, с
которых ссыпается при достижении положения, соответствующего углу естественного
откоса продукта, что обеспечивает перемешивание продукта. Равенство угла наклона лопаток 2 и 4 к касательной в месте их крепления углу естественного откоса продукта позволяет обеспечить подъем наибольшего количества продукта до верхней точки
обжарочного барабана 1 и дальнейшее перемещение продукта лопатками 4 дополнительного барабана 3, смещенными для этого относительно лопаток 2 обжарочного барабана 1
на половину центрального угла β между смежными лопатками 2 обжарочного барабана 1,
и, как следствие, повысить качество перемешивания и обжаривания. Размещение нагревательных элементов 7 внутри дополнительного барабана 3 позволяет сократить потери теплоты в окружающую среду и расположить изоляцию 8 непосредственно на наружной
поверхности аппарата, и при этом избежать установки дополнительных теплоизолирующих конструкций. Разгрузку аппарата осуществляют посредством откидной дверцы 5, находящейся в нижнем положении, что упрощает выгрузку.
4
BY 13354 C1 2010.06.30
Источники информации:
1. Патент РФ 2041639, МПК А 23F 5/04, 1995.
2. Воскобойников В.А., Кравченко В.М., Кретов И.Т. Оборудование пищеконцентратного производства: Справочник.- М.: Агропромиздат, 1989.- С. 116 (прототип).
Фиг. 1
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
297 Кб
Теги
13354, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа