Устройство для переработки орехов

Устройство для переработки орехов

Реферат

 

Использование: изобретение относится к устройствам для переработки орехов. Сущность изобретения: устройство содержит камеру надкалывания, соединенную с камерой выделения полезного продукта. Новым в устройстве является выполнение камеры выделения полезного продукта заполненной жидкой средой и снабжение ее генератором ультразвуковых колебаний. Кроме того, возможно выполнение камеры надкалывания элиптической, заполненной жидкой средой и разделенной на две части эластичной мембраной, причем в одном из фокусов камеры расположены разрядные электроды, соединенные с источником напряжения импульсного типа, а вторая часть камеры снабжена патрубком подачи сырья. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промышленности, обрабатывающей орехи, конкретнее к устройствам для переработки орехов с твердой скорлупой, например кедрового сланца.

Известно устройство для извлечения ореховых ядер, содержащее барабан с рядом зубьев, в промежутках между которыми расположены зубья корпуса, причем расстояния между зубьями уменьшаются в направлении от приема к выходу плодов.

Недостатком данного устройства является неэффективность использования его при переработке орехов типа кедрового сланца, так как происходит истирание оболочки и ядра, дальнейшее разделение которых известными устройствами затруднено.

Известно устройство для переработки орехов, содержащее цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и размещенным соосно с корпусом винтовым шнеком в виде полого усеченного конуса, а также наклонный лоток.

Недостатком прототипа является низкая эффективность работы устройства при переработке орехов с мягким ядром и твердой скорлупой, например кедрового сланца. При использовании прототипа происходит истирание и смешивание ядерного вещества и скорлупы.

Цель изобретения - повышение эффективности выделения полезного продукта.

Цель достигается тем, что камера выделения ядер заполнена жидкой средой и снабжена генератором ультразвуковых колебаний.

Существенность отличий доказывается следующим. С помощью известных устройств переработка орехов типа кедрового сланца затруднена, поскольку усилия, необходимые для разрушения твердой скорлупы ореха, приводят к истиранию мягкого ядерного вещества, которое известными устройствами практически не отделяется. Заявляемое техническое решение позволяет избежать указанной трудности и повысить эффективность выделения полезного продукта. При воздействии ультразвуковых колебаний на жидкую среду в ней возникают кавитационные полости, при схлопывании которых происходит интенсивное эмульгирование мягких ядер орехов и их отделение от скорлупы. Кроме того, в случае выполнения камеры надкалывания заполненной жидкой средой и снабженной разрядными электродами, соединенными с импульсным источником напряжения можно более эффективно, чем с помощью известных устройств, производить надкалывание твердой скорлупы орехов и производить частичное выделение ядерного вещества за счет использования ударной волны, возникающей в жидкой среде при электроразряде. Выполнение камеры надкалывания при этом эллиптической, разделенной эластичной мембраной, позволяет концентрировать энергию ударной волны вне зоны разряда, а именно во втором фокусе камеры, если разряд осуществляется в другом. Используется следующее свойство эллипса: если разряд формируется в одном из фокусов камеры, то возникающая при этом ударная волна, отражаясь от стенок камеры, концентрируется во втором фокусе камеры. Это позволяет предотвратить попадание орехов непосредственно в зону разряда, повысить качество конечного продукта. Так как при осуществлении электроразряда в среде перерабатываемого продукта может приводить к обугливанию последнего и ухудшению его свойств.

Полученный продукт может быть использован в косметической, пищевой промышленности в виде эмульсии либо в виде сухого остатка, полученного, например, при вакуумном выпаривании.

В результате проведенных патентных исследований установлено соответствие заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для переработки орехов содержит камеру 1 надкалывания скорлупы орехов, соединенную через патрубок 2 с камерой 3 выделения ядерного вещества. Камера 1 может быть, например, выполнена эллиптической, заполнена жидкой средой 4, в частности водой, и разделена пополам эластичной мембраной 5, по одну сторону от которой камера 1 снабжена патрубками 6 и 7 ввода исходного сырья и подачи жидкой среды 4, а по другую - разрядными электродами 8, размещенными в одном из фокусов камеры 1. Разрядные электроды 8 соединены через коммутирующее устройство 9 с импульсным источником напряжения, выполненным, например, в виде конденсаторной батареи 10, питаемой от источника тока 11. Камера 3 также заполнена жидкой средой 4 и снабжена генератором 12 ультразвуковых колебаний. Через патрубок 13 камера 3 соединена с сепаратором твердых частиц из жидкости, выполненным, например, в виде центрифуги 14. Позиция 15 соответствует патрубку вывода конечного продукта. Камера 1 надкалывания может быть выполнена и иначе, например в виде барабана с рядами зубьев, расположенного по оси цилиндрического корпуса.

Отделение эмульсии ореховых ядер может быть осуществлено не только с помощью центрифуги 14, но и путем фильтрования, а также с помощью других известных устройств для сепарации твердых веществ из жидкостей.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубки 6 и 7 в камеру 1 подаются соответственно исходное сырье - орехи и жидкая среда 4. Конденсаторная батарея 10 заряжается от источника тока 11, и при замыкании электрической цепи разрядных электродов 8 происходит электроразряд. При этом в жидкой среде 4 формируется ударная волна, которая отражается от стенок камеры 1 и фокусируется во втором фокусе камеры 1. Ударная волна воздействует на исходное сырье и происходит разрушение твердой скорлупы орехов. Эластичная мембрана 5 укреплена к стенкам камеры 1 без натяжения, поэтому она не испытывает нагрузок при воздействии ударной волны от разряда. Мембрана 5 предохраняет перерабатываемый продукт от попадания в зону разряда и от загрязнения его продуктами эрозии электродов 8.

Далее через патрубок 2 сырье поступает в камеру 3, например, с потоком прокачиваемой жидкой среды 4. В камере 3 воздействие на жидкую среду 4 генератора 12 ультразвуковых колебаний приводит к формированию в жидкой среде 4 разрывов, вызванных локальным понижением давления, с последующим захлопыванием возникающих полостей. Ударные волны от пузырьков ультразвуковой кавитации с местным мгновенным давлением в несколько атмосфер воздействуют на сырье. При этом происходит эффективное измельчение и эмульгирование более мягких ядер орехов. Затем через патрубок 13 эмульсия ядерного вещества орехов в смеси с раздробленными скорлупками поступает в центрифугу 14. В центрифуге 14 происходит отделение более крупных скорлупок от эмульсии ядерного вещества. Эмульсия ядер выводится через патрубок 15. Скорлупки из сепаратора 14 удаляются через второй патрубок.

Дальнейшая обработка зависит от требований к конечному продукту. Она может включать сушку для выделения из эмульсии сухого вещества.

Если необходимо получать конечный продукт в виде эмульсии, то в качестве жидкой среды 4 целесообразно выбирать жидкофазную составляющую получаемой эмульсии.

Отделенные от ядер скорлупки орехов могут быть использованы для получения масел и смол, входящих в их состав.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое техническое решение позволяет производить переработку таких орехов, как кедровый сланец, в изобилии произрастающих, например, на Камчатке, переработка которых с помощью известных устройств затруднена и связана с большими потерями полезного продукта. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить эффективность переработки орехового сырья с твердой скорлупой и мягким ядерным веществом, например обычного кедрового ореха. Внедрение изобретения не связано с большими капитальными вложениями.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОРЕХОВ, содержащее узлы надкалывания орехов, выделения ядер, подачи и отвода продукции, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода ядер, узел выделения ядер снабжен генератором ультразвуковых колебаний, а узел надкалывания выполнен в виде камеры, разделенной посредством эластичной мембраны на две части, при этом в одной части размещены разрядные электроды, соединенные с импульсным источником напряжения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера узла надкалывания имеет эллиптическую форму и заполнена жидкой средой, причем узел подачи размещен в свободной части камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2