Установка для тепловой обработки зерна

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА,,содержащая бункер предварительного подогрева зерна, установленньй над ним коллектор с вентилятором для отбора отработанного теплоносителя, пропариватель, паровую сушилку, буферный пароаккзи мулирующий сосуд, конденсатосборник и систему трубопроводов с запорнорегулирующей арматурой, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и сохранения качества зерна путем улучшения равномерности предварительного его подогрева и снижения теплоэнергозатрат, бункер предварительного подогрева зерна снабжен рубашкой нагрева, образованной внутренней и наружной стенками бункера, и теплообменными трубками, сообщенными с полостью рубашки нагрева и смонтированными внутри бункера по всей его высоте в шахматном пор;щке, причем ниже средней части бункера теплообменные трубки расположены перпендикулярно к трубкам верхней его части, при (Л этом верхняя часть рубашки нагрева с бункера соединена трубопроводом С нижней частью пароаккумулирующего буферного сосуда, а нижняя часть бункера - с верхней частью паровой сушилки. 1 ti N0 ЭО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) SU(I() 4(51) В 02 В 1/08 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ " :.,;;": . —, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ

ОБРАБОТКИ ЗЕРНА, содержащая бункер предварительного подогрева зерна, установленный над ним коллектор с вентилятором для отбора отработанного теплоносителя, пропариватель, паровую сушилку, буферный пароакку мулирующнй сосуд, конденсатосборник и систему трубопроводов с запорнорегулирующей арматурой, о т л и— (21) 3650362/28-13 (22) 10. 10. 83 (46) 30.03.85. Бюл. У 12 (72).В.Д.Каминский (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности нм. М.В.Ломоносова (53) 664.726.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 860859, кл. В 02 В 1/04, 1979.

2. Авторское„свидетельство СССР

У 1028357, кл. В 02 В 1/08, 1981. чающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и сохранения качества зерна путем улучшения равномерности предварительного его подогрева и снижения теплоэнергозатрат, бункер предварительного подогрева sepна снабжен рубашкой нагрева, образованной внутренней и наружной стенками бункера, и теплообменными трубками, сообщенными с полостью рубашки нагрева и смонтированными внутри бункера по всей его высоте в шахматном порядке, причем ниже средней части бункера теппообменные трубки расположены перпендикулярно .к трубкам верхней его части, при этом верхняя часть рубашки нагрева бункера соединена трубопроводом с нижней частью пароаккумулирующего буферного сосуда, а нижняя часть бункера -. с верхней частью паровой сушилки.

1147428

11 обретение относится к пищевой кром я пенности, к мукомольно-крупяной ее отрасли, в частности к установкам для тепловой обработки зерна, и может быть использовано для пропаривания зерна гречихи, овса, гороха и других культур.

Известна установка для тепловой обработки зерна, содержащая бункер предварительного подогрева зерна с установленным в нем с зазором к внутренней поверхности корпуса перфорированньм цилиндром, расположенный под бункером пропариватель

".åðíà, рекуперативный теплообменник, соедккеккый с нижней частью бункера дпя подвода нагретого теплоносителя, и систему трубопроводов с запорко-регулирующей арматурой (1j .

Однако в данной установке не обеспечивается возможность эффект .кого нагрева зерна, так как ее конструктивное выполнение не позволяет поддерживать постоянную температуру теплоносителя.

Наиболее близким к предлагаемому о технической сущности к достигаемому эффекту является установка для тепловой обработки зерна, содержащая бункер предварительного подогрpHG зерна, установленный над ким коллектор с вентилятором для отбора отработанного теплоносителя, кропаркватель, паровую сушилку, буферный пароаккумулирующий сосуд, конденсатосборник к систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой j2J .

Однако в известной установке ка обеспечивается возможность интенскфикацки теплообмена и сохранения качества зерна, так как конструктивное выполнение установки не.позволяет улучшить равномерность предварительного подогрева зерна.

Кроме того, для обеспечения стабильной работы установки необходимы значительные тепло-энергозатраты.

Цель изобретения — интенсификапия теплообмена и сохранение качества зерна путем улучшения равномерности предварительного его подогрева к сниженке тепло-энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в установке для тепловой обработки зерна, содержащей бункер предварительного подогрева зерна, уста- новленный над ним коллектор с вектн5

55 лятором для отбора отработанного теплоносителя, пропариватель, паровую сушилку, буферный пароаккумулирующий сосуд, кокденсатосборник и систему трубопроводов с эапорно-регулирующей арматурой, бункер предварительного подогрева зерна снабжен рубашкой нагрева, образованной внутренней и наружной сòåêêàìè бункера, и теплообменными трубками, сообщенными с полостью рубашки нагрева и смонтирован. ными внутри бункера ко всей его высоте в шахматном порядке, причем ниже средней части бункера теплообменные трубки расположены перпендикулярно к трубкам верхней его части, при этом верхняя часть рубашки нагре. ва бункера соединена трубопроводом с нижней частью пароаккумулирующего буферного сосуда, а нижняя часть бункера — с верхней частью паровой сушилки.

На фиг.1 схематически изображена установка для тепловой обработки зерна; на фиг.2 — бункер предварительного подогрева зерна; на фиг.3 — - разрез А-А на фиг.2.

Установка для тепловой обработки зерна включает бункер 1 предваритель" кого подогрева зерна, загрузочный пробковый затвор 2, пропариватель 3, вентиль 4 подачи пара из центральной магистрали, разгрузочный пробковый затвор 5, вентиль 6 для выпуска вто" ричного пара из пропаривателя 3, па" ропровод 7, буферный пароаккумулирующий сосуд 8, паропровод 9 с вентилем 10 для регулировки количественной подачи конденсата через заливной патрубок 11 в бункер 1, сливной патрубок 12 бункера 1, вентиль 13 для регулировки количества слива отработанного конденсата в конденсатосборник 14, вентиль 15 для сброса конденсата, надсушильный бункер 16, паровую сушилку 17 с конфузорами 18 для отбора отработанного теплоносителя по воздуховоду 19 и подачей его через диффузор 20 в нижнюю часть бункера 1, коллектор 21 для отбора теплоносителя из паровой сушилки 17, воздуховод 22, вентилятор 23 отбора теплоносителя, которым отработанный теплоноситель из бункера 1 по воздуховоду 24 через циклон 25 выбрасывает в атмосферу, Бункер 1 предварительного подогрева зерна содержит кор ус с тепло3 11474 изоляцией 26. Внешняя 27 и внутренняя 28 стенки корпуса бункера 1, между которыми имеется определенный зазор, образуют рубашку 29 нагрева.

Внутри бункера 1 по всей его высоте в шахматном порядке смонтированы теплообменные трубки 30, сообщенные с полостью рубашки 29 и расположен-

1 ные ниже средней части бункера перпендикулярно по отношению к трубкам 10 его верхней части. На диффузоре 20 подачи теплоносителя имеется сетка

31, предотвращающая попадание в него зерна.

Установка для тепловой обработки зерна работает следующим образом, Из бункера 1 предварительного подогрева зерна загрузочным пробковым затвором 2 зерно загружают в пропариватель 3, затем открывают 20 вентиль 4 центральной магистрали и подают в пропариватель 3 насыщенный водяной пар до установленного давления. По истечении заданной экспозиции пропаривания зерна в пропарива- 25 теле 3 открывают вентиль 6 и по паропроводу 7 вторичный пар направляют в буферный пароаккумулирующий сосуд

8. Емкость последнего подбирают таким образом, чтобы обеспечить пол- gp ный отбор вторичного пара с остаточным давлением 0,02 МПа в пропаривате. ле 3, выпуск зерна из которого (согласно паспорта на его эксплуатацию) может осуществляться при остаточном

35 давлении пара в пропаривателе 3 не более 0,02 МПа . При указанном остаточном давлении пара открывают разгрузочный пробковый затвор 5 и производят выпуск 3 ер на В над сушиль 4р ный бункер 16, затем в сушилку 17.

Вентилем 10 регулируется расход конденсата, подаваемого из сосуда 8 по паропроводу 9 через заливной па-. трубок 1 1 в рубашку 29 нагрева и теплообменные трубки 30.

Для облегчения подачи конденсата уровень монтажа сосуда 8 по отношению к бункеру 1 находится выше. Конденсат с температурой 99-104 С о

50 производит нагрев стенок бункера 1 и теплообменных трубок. 30, от которых кондуктивным способом осуществляется нагрев зерна. Вентилятором 23 через конфуэоры 18, воэдухо 55 вод 19 и диффузор 20 с паровой супилки 17 производится отбор подогретого воздуха с температурой

?Я 4

41-47 С, который, контактируя со стенками бункера 1 и трубками 30, дополнительно подогревается до 87о

96 С и одновременно конвективным способом производит нагрев зерна в бункере 1. Отработанный теплоноситель иэ бункера 1 проходит коллектор 21 по воздуховодам 22 и 24 и пос. ле очистки в циклоне 25 выбрасывается в атмосферу. Таким образом, в бункере 1 осуществляется комбинированный конвективно-кондуктивный способ нагрева, что обеспечивает не только эффективный, но и равномерный нагрев всей массы зерна. В. отличие от прототипа в предлагаемой установке бункер 1 является не только оперативной емкостью для ритмичной и бесперебойной работы пропаривателя 3, но и одновременной теплообменной поверхностью для нагрева кондуктивным способом зерна и теплоносителя, а также конвективным способом зерна. Количество подаваемого из сосуда 8 ; бункер 1 конденсата регулируется вентилем 10. Количество сливаемого конденсата через вентиль 13 из бункера 1 и конденсатосборник 14 соответствует количеству вторичного пара, выбрасываемого из пропаривателя 3 и переходящего в сосуд 8 в состояние конденсата.

Бункер предварительного подогрева зерна работает следующим образом (фиг.2).

Между наружной 27 и внутренней

28 стенками бункера 1 устанавливается зазор, который образует определенную емкость — рубашку 29 нагрева.

Противоположные стороны внутренних стенок 28 бункера 1 соединены теплообменными трубками 30, которые совместно с рубашкой 29 нагрева образуют общую связанную емкость, заполняемую конденсатом. Для более эффективного и равномерного перемешивания, а также нагрева зерна в бункере

1 теплообмена трубки 30 установлены по всей высоте бункера 1 в шахмат% вом порядке. Зерно в бункер 1 загружают порцией с производительностью

10-15- 25 т/ч, что связано с движением зерна в бункере 1, в котором оно перемешивается при движении по теплообменным трубкам 30 и одновременно от них и нагревается кондуктивным способом. В процессе загрузки зерна в бункер 1 осуществляется конвектив1147428 его загрузке в пропариватель 3 ниже середины бункера 1 теплообменные трубки 30 расположены перпендикулярно трубкам 30, находящимся в верхней

5 части бункера 1. Эффективный и равномерный нагрев зерна в бункере 1 обеспечивает не только улучшение технологических свойств зерна и потребительских достоинств готового продукта, но и интенсифицирует работу пропаривателей, способствует повы. шению производительности работы всего крупоцеха.

Выход продела,.

Наименование установки

Коэффициент шелушения,Ж

92

65,8

3,8

Предлагаемая

64,6

71

Прототип

Как видно из данных табл.1, 6o- 40 лее равномерный нагрев зерна на предлагаемой установке позволяет на 1,2Е увеличить коэффициент шелушения зерна и на 0,8 X снизить вы" ход продела. 45

Таблица 2

Наименование установки

Расход электроэнергии при работе установки

Количес- Колитво вто- чество ричного пара,выбрасываемого из конденсата на выПо прототипу не достигается рав"номерный нагрев rio всей массе находящегося в бункере зерна, в особенности в центральной части, куда теплоноси- 0 тель попадает в незначительном количестве. ходе, кг в течение 1 ч

I кВт пропаривателя, кг

Пр едлаг аПри сравнительной оценке расхода емая эл ектр оэ н ер гии и ст епе ни утили з ации вторичного пара получены следующие . Прототип результаты (табл. 2) .

126,0

154,5

16,4 15,7

16,4 12,3 ный нагрев зерна, что связано с во здействием теплочосителя, непрерывно отсасываемого вентилятором 23. Однако длительность конвективного нагрева зерна составляет непродолжительный период — 3-6 мич. После заполнения бункера 1 зерном нагрев его осуществляется кондуктивным способом от стенок бункера 1, а также теплообменных трубок 30, одновременно зерно пронизывается теплоносителем, отбираемых по всей высоте бункера 1 вентилятором 23. Емкость бункера 1 должна составлять не менее двух емкостей пропаривателя 3, т.е.

1320 кг. В соответствии с этим требованием при загрузке зерна в пропа ч риватель 3 бункер 1 наполовину освобождается от зерна и верхняя часть зерна перемещается в нижнюю половину бункера 1. Для более равномерного

Йеремешивания зерна в бункере 1 при

Сравнительные испытания при обработке зерна гречихи на предлагаемой установке и по прототипу дали результаты изменений технологических свойств зерна и температуры предварительного нагрева поверхности зерна по поперечному сечению бункера предварительного нагрева (табл.1).

Таблица 1

Температура нагрева поверхности зерна по ширине бункера, Т С

10 см 20 см 30 см 40 см

1147428

Органолептическая оценка, балл

Наименование установки

Общая оценка, балл

Консистен- Цвет Вкус

Запах

95

Предлагаемая

Прототип

89

20 данные табл.2 показывают что расход электроэнергии на предлагаемой установке на 19,0Х меньше, чем по прототипу, что связано с отсутствием в предлагаемой установке вен- 5 тилятора для нагнетания теплоносите- . .ля в бункер предварительного нагрева зерна. Степень утилизации вторичного пара на предлагаемой установке на 22Х выше в сравнении с про10 тотипоме

Равномерность нагрева зерна в бункере предварительного подогрева оказывает значительное влияние на производительность работы пропаривателей и качество .готовой продукции.

Производительность работы пропаривателя на предлагаемой установке возИз даннь1х табл. 3 следует, что общая оценка показателей потребительских достоинств крупы, выработанной на предлагаемой установке, имеют более высокую .оценку в сравнении с прототипом, что связано с более качественной подготовкой зерна к, переработке. растает на 11Х в сравнении с прототипом, что связано с сокращением на

30 с продолжительности пропаривания и на 35 с длительности времени, необходимого на набор установленного в пропаривателе давления пара. Длительность полного цикла работы пропаривателя на предлагаемой установке составила 560, а по прототипу 625 с. Сокращение экспозиции пропаривания на 30 с на предлагаемой установке приводит к экономии 3-4Х пара на операции пропаривания в срав ненни с прототипом.

Показатели потребительских достоинств крупы, выработанной Hs зерна гречихй, обработанйого на предлага" емой установке и по прототипу, представлены в табл . 3 .

Таблица 3.

Применение предлагаемой установки в промышленности позволит на

1,2Х увеличить коэффициент шелушения зерна и на 0,8Х снизить выход продела, при этом íà 22Х повьппается степень утилизации вторичного пара и на

19Х снижается расход электроэнергии, что определяет рациональность использования установки в промьппленности .

ll47428

4-Д

Филиал ППП "Патвнт", г. ужгород, ул. Провктиая, 4

ВЯИИПИ

Тираж 584

Заказ 1444/9

Подписное