Установка для подготовки зерна крупяных культур к переработке в крупу

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР К ПЕРЕРАВОТК. ; В КРУПУ,, содержащая последовательно соединенные посредством паропровода буферный -пароаккумулирующий сосуй с обратным клапаном,-двухконтурный рекупе1 ативный теплообменник с вентилятором состоящим из воздуховода и нагнетшсщегд и всасывающего патруб; i ков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна с газораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторичного пара, и коллектор с воздуховодами , отличающаяся тем, что, с целью повьшешш качества готового продукта путем более Полного выделения трудноотделимых приме;сей , обеспечения более равномерного Пропаривания зерна и увеличения выхода готового продукта установка дополнительно снабжена моечной маши ой с отжимной колонкой, соединенной i с вентилятором теплообменника, выходсл ой патрубок конденсатосборника соединен с входным патрубком теплорбменника в месте расположения патрубка выброса вторичного пара пропаривателя , при этом газораспределительная камера бункера предварительного подогрева соединена с нагнетаю00 4i щим патрубком вентилятора, а тепло , обменник - с воздуховодом вентилятоО Од . СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„„) 084069

3(5D В 02 В 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: (21) 3481562/28-13 (22) 06.08.82 . (46) 07.04.84. Бюл. В 13 (72) .В.Д.Каминский, Л.Д.Сенин, А.П.Богатов и З.А.Седова (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (53) 664.743(088,8) (56) 1.:Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных. предприятиях. M. МТИПП, ВНИИЗ, 1981, с. 25-34.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3294866/13,,кл. В 02 В 1/08, 1981. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР К ПЕРЕРАБОТКь В КРУПУ, содержащая. последовательно соединенные посредством паропровода буферный пароаккумулирующий сосуд с обратным клапаном,. двухконтурный рекуперативный теплообменник с вен-тилятором, состоящим из воздуховода и иагиетающег6 и всасывающего патруб; ков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна с гаэораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторич.ного пара, и коллектор с воздуховодами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества готового продукта путем более полно. ro выделения трудноотделимых приме:сей, обеспечения более равномерного пропаривания зерна и увеличения выхода готового продукта, установка дополнительно снабжена моечной маши1 ной с отжнмной колонкой, соединенной с вентилятором теплообменника, выход ой патрубок конденсатосборника соединен с входным патрубком тепло1 бменника в месте расположения пат-! рубка выброса вторичного пара пропаривателя, при этом газораспределительная камера бункера предварительного подогрева соединена с нагнетающим патрубком вентилятора, а теплообменник - с воздуховодом вентилято«чае

1 1084

Изобретение относится к подготовке зерна к помолу и может быть использовано для подготовки к переработке зерна гречихи, овса, гороха и других культур. 5

Известна технология производства ,гречневой крупы, включающая очистку гречихи в зерноочистительном отделении путем двухкратного последователь- 1О ного пропускания всей массы зерна через сепараторы; предварительное деление гречихи на рассеве или крупосортировке 1-й системы на три фракции по крупности с целью последующей

15 раздельной очистки потоков зерна от дикой редьки на ситах с отверстиями треугольной формы и вьщеления мелкой гречихи на ситах с отверстиями прямоугольной формы, установленных на рас20 севах и крупосортировках 2-й и 3-й систем; однократный пропуск всей массы гречихи через овсюгоотборник для выделения пшеницы и других сорных семян удлиненной формы; дополнительную очистку гречихи, содержащей минеральную примесь, в камнеотборочной машине или пневмостоле; гидротермическую обработку в пропаривателях Неруша при давлении пара 0,25-0,30. МПа продолжительностью 5 мин; сушку пронаренного зерна в паровых вертикальных сушилках до влажности после высушивания не выше 13,5Х; охлаждение просушенного зерна до температуры, не превьппающей температуру воздуха производственного помещения на 6-8 С; о просеивание в аспираторах для дополнительного отделения легких примесей; сортирование на фракции .по крупности (предварительное и окончатель- 4О ное) использованием рассевов или крупосортировок; пелушение гречихи пофракционно; просеивание каждой фракции на рассевах; контроль крупы ядрицы.

Отсутствие моечной машины не позволяет на крупозаводах достигнуть выделения трудноотделимых примесей с технологической эффективностьювыше 29-487, что затрудняет работу тех- нологического оборудования и влияет на качество вырабатываемой крупы.

При поступлении на крупозавод зерна гречихи с засоренностью вьппе

З,ОХ довести зерно гречихи до кон- 55 диций (0,5Х) на технологическом обо. рудовании по вьппеьписанной схеме не предоставляется возможным.Кро069 2 ме того, гречиха поступает на крупозаводы со значительно большей засоренностью, чем предусмотрено.

В процессе очистки зерна в зерно.очистительном отделении в отходы теряется по 57 наиболее крупного зерна гречихиlfl.

Отсутствие операции предварительного подогрева зерна гречихи перед пропариванием не позволяет стабилизировать и интенсифицировать процесс пропаривания«® а следовательно, поднять производительность крупоцеха и улучшить качество крупы.

Наиболее близкой по техническому решению к предлагаемой является установка для подготовки зерна крупяных культур к переработке в крупу, содержащая последовательно соединенные посредством паропровода буферный пароаккумулирукппий сосуд с обратным клапаном, двухконтурный рекуперативный теплообменник с вентилятором, состоящим из воздуховода и нагнетающего и всасывающего патрубков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна. с газораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторичного пара и коллектор с воздуховодами Г2 3;

Однако отсутствие моечной машины. не позволяет выделить трудноотделимые примеси свыше 48Х, что приводит к нарушению режимов работы шелушильных машин, раскалыванию ядра и снижению эффективности шелушения зерна . гречихи.

Существующая технологическая схема очистки зерна не только не позволяет выделить трудноотделимые примеси, но и приводит к потере до 57 наиболее крупного зерна гречихи.

Отсутствие мокрой обработки зерна гречихи в процессе ее переработки приводит к переходу в крупу до 857. эпифитной микрофлоры, обсемененность крупы микроорганизмами снижает устойчивость крупы при хранении что,треЭ

« бует срочной ее реализации потребителю.

Обсемененность гречневой крупы микроорганизмами,. а также присутствие мучели, пыли и других -примесей заставляет потребителя мыть крупу перед употреблением., что приводит к растворению водорастворимых витаминов, минеральных веществ, крахмала и др., в особенности из колотого яд1084069

3 рc1 > и поте pí - до 1 8/ сvõíõ вещеcòÂ и, в конечном итоге, снижению пищевой ценности крупы.

При поступлении зерна гречихи в пропариватель его температура значи- 5 тельно отличается от температуры пара в пропаривателе, для чего необходима более высокая температура предварительного подогрева зерна, а следовательно, и температура нагрева воздуха в теплообменнике..Использование двухконтурного теплообменника на вторичном паре в смеси с конденсатом не может обеспечить нагрев о воздуха свыше 85 С. Повышение темпе15 ратуры предварительного подогрева зерна гречихи перед пропариванием до температуры пара при пропаривании ,зерна может привести не только к интенсификации процесса пропаривания

) 10 но и улучшению технологических свойств зерна и качества готового продукта.

Целью изобретения является улучшение качества готового продукта путем более полного выделения труд-: ноотделимых примесей, обеспечение более равномерного пропаривания зерна и увеличение выхода готового продукта.

l0

Поставленная цель достигается тем, что установка для подготовки зерна крупяных культур к переработке в крупу, содержащем последовательно соединенные. посредством паропровода буферный пароаккумулирующий сосуд с обратным клапаном, двухконтурный рекуперативный теплообменник с вентилятором, состоящим иэ воздуховода и нагнетающего и всасывающего патрубков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна с газораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторичного пара, и коллектор с воздуховодами, дополнительно снабжена моечной машиной с отжимной колонкой, соединен; ной с вентилятором теплообменника, выходной патрубок конденсатосборни- ка соединен с входным патрубком теплообменника в месте расположения патрубка выброса вторичного пара пропаривателя, при этом газораспределительная камера бункера предварительного одогрева соединена с нагнетающим патрубком вентилятора, а ,теплообменник — с воэдуховодом вентилятора.

На чертеже показана установка длн подготовки зернокрупявых культур к переработке в крупу.

Установка содержит моечную ванну, где расположены зерновые шнеки 1, ротоо центрифугальной отжимной колонки 2 моечной машины, ситовую обечайку 3, патрубок 4 вывода зерна из центрифугальной колонки 2, норию 5 для подъема зерна и подачи в бункер 6 предварительного подогрева после мойки, загрузочный пробковый затвор 7, пропариватель 8, разгрузочный пробковый затвор 9, паропровод 10 выброса вторичного пара иэ пропаривателя 8, вентиль 11 для открытия после истечения заданного периода пропаривания и выброса вторичного пара в паропровод 12, входной патрубок 13 двухконтурного рекуперативного теплообменника 14 контура на участке выброса вторичного пара из пропаривателя 8, патрубок 15 выброса конденсата, вентилятор 16 отсоса отработанного воздуха из сушилок и нагнетания в теплообменник 14, пароаккумулирующий буферный сосуд 17, патрубок 18 буферного пароаккумулирующего сосуда с фланцем для крепления обратного клапана 19, рас" положенные в верхней части сосуда 17, пароредуктор 20 для редуцирования смеси вторичного пара с конденсатом по паропроводу 21 во входной патрубок 22 из сосуда 17, выходной патрубок 23 для вывода в конденсатосбор- ник 24 конденсата, воздуховод 25 отсоса подогретого воздуха.из теплообменника 14 вентилятором 26, возду" ховод 27 на участке нагнетания теплого воздуха вентилятором 26 и верхнюю. часть ротора центрифугальной колонки 2 в противотоке движению зерна, вентиль 28, -вентиль 29 подачи пара от центральной магистрали, вентиль 30 для подачи пара по паропроводу 31 от центральной магистрали во входной патрубок 32 рекуперативного теплообменника 33, питающегося от центральной магистрали и соединенного воэдуховодом 25 с теплообменником 14, патрубок 34 вывода в конденсатосборник 35 и подачи по трубопроводу 36 конденсата во входной патрубок 13 теплообменника 14, паропровод 37 подвода пара от центральной магистрали в пропариватель 8, вентилятор 38 отсоса подогретого воздуха по воздуховоду 39.из тепло5 1084069 обменника 33, воздуховод 40 нагнетания подогретого воздуха в гаэораспределительную камеру 41 для распределения и равномерной его подачи через подводящие короба 42 в бункер предварительного подогрева зерна 6.

Установка работает следующим образом.

Зерно гречихи поступает в моечную .1 машину, вначале на зерновые шнеки где при перемещении зерна происходит выделение легковесных примесей,-которые всплывают, а тяжелые, в том числе минеральная примесь, осаждаются 15 и выводятся шнеками на машины. В процессе перемещения зерна зерновыми шнеками 1 происходит выделение примесей (более 967). При погружении зерна в воду его поверхность захватыва20 ет влагу, которую удаляют при движении зерна в центрифугальной колонке 2. Влага через ситовую обечайку 3 отделяется за счет центробежной силы вращения ротора колонки от зерна 25 а.зерно через патрубок 4 выводится из моечной машины..

Однако при этом не удается снять всю поверхностную влагу зерна в центрифугальной колонке 2 ° Для решения этой задачи используются вторич30 ное тепло по следующей схеме.

После загрузки зерна в пропариватель 8 через загрузочный пробковый затвор 7 открывают вентиль 29 и по паропроводу 37 из центральной магист-З5 рали производят подачу пара до уста-, новленного давления. По истечении определенного времени пропаривания открывают вентиль 11 и производят параллельный выпуск вторичного пара в буферный сосуд 17 и по наропроводу 12 в двухконтурный теплообменник 14 при открытии вентиля 28. Открытие вентиля 11 приводит к тому, что между пропаривателем 8 и сосудом 17 (как между сообщающимися сосудами) устанавливается одинаковое давление. Дальнейшее же истечение вторичного пара по паропроводу 12 уменьшает давление в магистрали паро- 0 проводов 10 и 12 по сравнению с давлением в сосуде 17, поэтому срабатывает обратный клапан 19, и вход и выход пара через патрубок 18 в сосуд 17 прекращается. Из сосуда 17 смесь конденсата и вторичного пара пароредуктором 20 по паропроводу 21 непрерывно подается через входной патрубок 22 в теплообменник l4. Pac" ход пара устанавливается таким чтоУ бы обеспечить пароредуктором 20 непрерывное редуцирование его из сосуда 17 до начала следующего цикла выброса вторичного пара иэ пропаривателя. 8 в сосуд 17, чем достигается непрерывный нагрев рабочей поверхности двухконтурного теплообменника 14. На выходе иэ теплообменника 14 через патрубок 23 в конденсатосборник 24 отводится конденсат, который после очистки может использоваться в котельной, Вентилятор 16 отсасывает из паровых сушилок теплый отработанный воздух, который для подогрева до более высокой температуры нагнетается в теплообменннк 14. Так как нагрев рабочей поверхности теплообменника 14 производится непрерывно, то и нагнетаемый в него воздух подогревается до постоянной температуры. Подогретый в теплообменнике 14 воздух по воздуховоду 25 отсасывается вентилятором 26 и по воздуховоду 27 нагнетается в верхнюю часть центрифугальной колонки 2 навстречу подымаемому бичами ко. ланки 2 зерну. Продуваемый воздух.с температурой 85-96 С эффективно удаляет поверхностную влагу зерновки в колонке 2 (практически влажность зерна на выходе равняется исходной}. Из моечной. машины зерно через патрубок 4 подается на корню 5, которая подымает и подает зерно в бункер 6 предварительного подогрева. При открытии вентилей 30 пар от центральной магистрали непрерывно подается через патрубок 32 в теплообменник 33.

Для достижения заданной температуры нагрева рабочей теплообменной поверхности теплообменника 33 вентилем 30 регулируется подача требуемого давления пара от центральной магистрали. Так как в теплообменник 33 производится непрерывная подача пара при более высоком давлении, чем в теплообменник 14, то из теплообменника 33 через патрубок 34 в конденсатосборник 35 отводится обильное количество конденсата, который направляется по трубопроводу 36 через входной патрубок 13 в теплообменник 14. Подача конденсата в теплообменник 14 по вышеуказанной схеме повышает тепловой

КПД нагрева его рабочей поверхности.

Это объясняется тем, что в устройст069 8 хода пара, так как в него из двухконтурного теплообменника 14 поступает воздух с высокой температурой (до 96 С), для подогрева которого о до более высокой температуры, в среднем на 30-35 С, расходуется всео

ro 7-9Х пара от поступающего в пропариватель 8. В то время как теплообменником l4 утилизируется до 17Х вторичного от поступающего в пропариватель 8, теплообменник 33 для подогрева воздуха на 30-35 С использует в два раза меньше пара.

Для исследований брали гречиху сорта Богатырь урожая 1981, выращенную в Брянской обл. следующего ка;чества: исходная влажность зерна

10,3-13„3X; содержание крупной фракции зерна — сход сита ф 4 мм 77Х, мелкой — 23X; примеси: минеральная, 0,28Х, сорная 2,6Х, зерновая .2,9Х; выход чистого ядра 78,10Х- выход лузги 19,39Х.

Сравнительная оценка выделения трудноотделимых примесей на известной и предлагаемой установках приведена в табл. 1.

Из данных табл. 1 видно, что при.менение в предлагаемой установке моечной машины позволяет выделить практически всю минеральную примесь, остаточное содержание которой составило О,ОЗХ, в то время как по прототипу только 0,14Х, т.е. остается

50,0Х. Кроме того, промывкой с поверхности зерна удаляется значитель, ное количество микроорганизмов, до

1,73 тыс. на 1 г зерна.

Удаление в .процессе мойки зерна пыли и микроорганизмов способствует тому, что в процессе переработки зерна в крупу переходит значительно меньшее количество эпифитной микрофлоры, что соответственно и предопределяет более высокую устойчивость такой крупы при хранении в сравнении с прототипом. Влажность зерна гречихи после выхода из моечной машины может практически соответствовать . исходной, этот параметр регулируется с помощью температуры воздуха, нагнетаемого вентилятором 26 в верхнюю часть центрифугальной колонки 2.

Сравнительные результаты произво" дительности пропаривателей известной и предлагаемой установок представлены в табл. 2.

Данные табл. 2 показывают, что в предагаемой установки производитель1084 ве — прототипе через входной патрубок 13 в соответствующий контур теплообменника 14, на участке выброса вторичного пара из пропаривателя 8, производится выброс в течение не более 2 мин, а в предлагаемом устройст ве эа счет непцеоывного сбРоса из конденсатосборника 35 конденсата через патрубок 13 производится непрерывная подача и нагрев рабочей по- 10 верхности этого контура в теплообменнике 14. ° .Подогретый в теплообменнике 14 воздух вентилятором 38 по воздухо" воду 25 засасывается в теплообменник 33, где и производится его нагрев до заданной температуры. Задан. ная температура нагрева воздуха в теплообменнике 33 регулируется давле кием пара с помощью вентиля 30.

В данном случае температура нагрева воздуха в теплообменнике 33 достигает температуры пара, подаваемого в пропариватель 8. Нагретый до указанной температуры воздух вентилято- д ром 38 засасывается по воздуховоду 39 и нагнетается по воздуховоду 40 в газораспределительную каме-. ру 41, где равномерно распределяется по подводящим коробам 42 по всему

30 объему бункера 6. В результате этого по известному техническому решению производится равномерный нагрев зерна в бункере 6. Температура нагрева зерна в бункере 6 соответствует температуре .пара в пропаривателе 8. Поэтому при открытии загрузоч-, ного пробкового затвора 7 и подаче подогретого зерна в пропариватель 8 с температурой, практически равной температуре пара, подаваемого в про40 париватель 8 по паропроводу 37 от центральной магистрали, происходит процесс пропаривания без динамического разгона на набор установленного давления, что в пропавивателе па45 ра, не только интенсифицирует про цесс пропаривания и оказывает положительное влияние на технологические свойства зерна и качество крупы, но и стабилизирует работу пропаривателя, при этом протекающие биохимические изменения в зерне от температурного воздействия пара происходят при минимальном увлажнении зерна, что в дальнейшем облегчает работу сушилок.

Кроме того, применение теплооб-. менника 33 требует минимального рас л

1084069

Т а б л и ц а 1.

0,86

0,14

4,58

Прототип

Предлагаемая

0,19

0,31

0,03

2,85 ность пропаривателя в сравнении с прототипом возрастает на 30-35Х.

Достигается это тем, что температура зерна при поступлении в пропариватель практически равна температуре пара, додаваемого в пропариватель, в результате в предлагаемой установке на набор давления пара в пропаривателе с учетом потерь тепла требуется 20 с, а в установке-прототи- 10 .пе — 1 10 с. Более высокая температура нагрева зерна при поступлении в пропариватель интенсифицирует процесс пропаривания (продолжительность снижается на 60 с в сравнении с прототипом), а также стабилизирует его.

Мойка зерна гречихи с последующим подсушиванием оболочек в центрифугальной колонке и предварительным нагревом зерна перед пропариванием 20 до 127 С, затем пропаривание с увлажнением оболочек и повторное высушивание ядра и оболочек гречихи вызывает релаксационные изменения (перенапряжения возникают в основном в плодовых оболочках, так как в ядро влага не успевает проникнуть), которые приводят к ослаблению соединений оболочек зерновки, что облегчает их шелушение. Высокая температура предва- зо рительного подогрева зерна гречихи перед пропариванием и последующее пропаривание способствует биохимическим изменениям поверхности ядра, укрепляющим структуру зерновки (дена-, 5 турация белков и клейстериэация крахмала поверхностных слоев ядра повышает прочностные свойства ядра, 4то снижает его дробление в процессе воздействия рабочих органов вальце 40 декового станка).

Сравнительные результаты обработки зерна гречихи на предлагаемой и известной установках представлены в табл. 3.

Из данных табл. 3 следует, что коэффициент шелушения зерна на предлагаемой установке в сравнении с прототипом повышается на 7,5Х,. на

4,3 увеличивается выход крупы 1 сорта. Воэможность увлажнения зерна гречихи, а также поддающаяся регулировке операция влагосъема, позволяют целенаправленно изменять технологические свойства зерна гречихи, чем обеспечивается высокоэффективное использование резервов количественно-качественного содержания зерна.

У

Возможность подачи зерна в пропариватель с заданной влажностью стабилизирует процесс пропаривания и положительно влияет на качество крупы. В сравнении с прототипом вырабатывается крупа более однородная по цвету по всей массе образца, при этом преобретает более ярко выражен- ный запах, свойственный гречневой крупе. Общая оценка потребительских достоинств гречневой крупы, выработанной на предлагаемой установке, 98-100 бал, а на установке-прототипе 92-95 бал.

Таким образом, интенсификация процесса пропаривания, увеличение выхода крупы 1 сорта и повышение коэффициентов шелушения обеспечивают рост производительности крупоцеха в среднем на 20-25Х, при этом стабилизируется процесс пропаривания, повышается устойчивость крупы при хранении и ее качество.

1084069

55

Время на набор давления в пропаривателе, 110

180

240 .

Выгрузка зерна из пропаривателя 60

315

Прототип

56,7

0,24

71,4

78,9

0,93

0,08

Загрузка зерна" в пропариватель

Продолкительность пропаривания

Полныи цикл пропаривания 465

Предлагаемая 61,1

Таблица2

Таблица 3

1084069

Составитель М.Выражейкина

Редактор Л.Веселовская Техред М.Кузьма Корректор О.Билак

Заказ 1859/7 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Noсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIHI "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4