Аппарат для шелушения зерна

 

Сущность изобретения: аппарат для шелушения зерна содержит приемный бункер, питающую, разгонную и шелушильную камеры. Шелушильная камера выполнена в виде трубы, в которой на расстоянии друг от друга установлены разгонные приспособления в виде лопастных завихрителей. Шелушильная камера выполнена с шероховатой внутренней поверхностью, шероховатость которой уменьшается в направлении движения зерна. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для шелушения (снятия оболочек) зерна различных культур и может быть использовано в крупяном производстве.

Известны устройства для очистки (удаления периферийных слоев) зерна, содержащие стакан с конической насадкой и цилиндрическую вставку с коническим наконечником (авт.св. N 1123719, кл. В 02 В 3/12, 1984).

В этих аппаратах с целью повышения степени очистки семян рабочие поверхности машины внутренняя поверхность насадки и наружная поверхность наконечника покрыты абразивным материалом.

Однако эти аппараты имеют сравнительно низкие значения коэффициента шелушения ввиду кратковременности пребывания обрабатываемого материала в рабочей зоне.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому при его использовании результату является устройство для шелушения риса, содержащее разгонную камеру, выполненную в виде ротора с радиально-расположенными лопатками, шелушильную камеру, включающую свернутую в спираль, коаксиально расположенные внутреннюю полировочную трубу, изготовленную из абразивного материала, и имеющую одинаковую шероховатость по всей своей длине, и наружную металлическую трубу, снабженную с установленными на расстоянии друг от друга разгонными приспособлениями винтового типа из абразивного материала [разгонно-шлифующими элементами (насадками) винтового типа] Внутренняя поверхность указанной трубы вместе с насадками образует участки с чередующейся шероховатостью: абразив-металл-абразив.

При работе такого аппарата, в режиме включения в работу наружной трубы, наиболее интенсивно процесс очистки (шелушения) происходит лишь на начальном участке шелушильной камеры, в котором обрабатываемый материал (зерно) совершает вращательно-поступательное движение в винтовых насадках (разгонно-шлифующих элементах). На периферийных участках, расположенных ближе к выходному концу шелушильной камеры, роль винтовых насадок как разгонных аппаратов существенно понижается вследствие больших потерь энергии потока на трение и шлифование.

По существу эффект закручивания потока винтовыми насадками на периферийных участках резко снижается и последние (насадки) играют роль лишь шлифующих элементов, в которых очистка риса происходит практически при поступательном движении потока, что, в конечном счете, приводит к уменьшению времени пребывания обрабатываемого материала в аппарате и снижению эффективности очистки в целом.

При работе аппарата в режиме включения в работу внутренней полировочной трубы наиболее интенсивно процесс шелушения происходит также лишь на начальном участке, где скорость потока воздуха максимальна. На концевых участках трубы интенсивность процесса обработки существенно снижается ввиду больших потерь энергии потока на трение о шероховатую поверхность стенок канала (трубы) и на преодоление местных гидравлических сопротивлений (изгибов спирали).

Кроме того, освобожденные от оболочек (пленок) зерновки на предыдущих участках, при их дальнейшем продвижении к выходному концу трубы, продолжая взаимодействовать с абразивом стенок, получают травму (надрезы, трещины), что приводит их к разрушению (понижению целостности зерна).

Цель изобретения повышение эффективности шелушения при максимальном сохранении целостности зерна.

Цель достигается тем, что в известном аппарате для шелушения зерна, содержащем приемный бункер, питающую, разгонную и шелушильную в виде трубы камеры с установленными в последней по ее длине на расстоянии друг от друга разгонными приспособлениями, последние выполнены в виде лопастных завихрителей, а шелушильная камера с уменьшающейся в направлении движения в ней зерна шероховатостью внутренней поверхности.

Оснащение шелушильной камеры разгонными приспособлениями в виде лопастных завихрителей дает возможность обеспечить тангенциальный ввод в рабочую зону аппарата дополнительного потока воздуха, в свою очередь, позволяет поддерживать интенсивное винтообразное движение обрабатываемого материала по всей длине аппарата, что, в конечном счете, приводит к повышению эффективности процесса шелушения в целом.

При выполнении шелушильной камеры с уменьшающейся в направлении движения в ней зерна шероховатость позволяет уменьшить вероятность травмирования зерна по сравнению с таковой в известном аппарате (прототипе), в котором шероховатость шелушильной камеры (внутренней полировочной трубы) постоянна по всей длине аппарата. Зерновки, освобожденные от оболочек (пленок) на предыдущих участках, по мере их продвижения по аппарату попадают в зоны с меньшей шероховатостью, в результате чего снижается травмируемость зерна.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат для шелушения зерна; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит шелушильную камеру 1 в виде цилиндрической трубы, состоящей из обечайки 2, футерованной материалом (группой материалов). На фиг. 2 в качестве примера исполнения футеровка (облицовочный материал) выполнен из абразива 3, образующего зону I активного ("жесткого") шелушения, резины 4, образующей зону II умеренного ("мягкого") шелушения и металла (твердой пластмассы) 5, образующего (щей) зону III окончательного шелушения (полирования).

Каждая группа материалов выполнена в виде набора 6, 7, 8 втулок, шайб с различной шероховатостью рабочих поверхностей (отверстий).

По высоте шелушильная камера оснащена разгонными приспособлениями (аппаратами) 9, выполненными в виде лопастных завихрителей, обеспечивающих тангенциальный ввод дополнительного потока воздуха.

Каждый завихритель снабжен вентилем 10 для регулирования количества поступающего в камеру воздуха, а следовательно, для обеспечения возможности плавного изменения в широком диапазоне режима работы (шелушения) аппарата.

К входу в шелушильную камеру присоединена питающая разгонная камера 11, содержащая штуцер 12 вывода воздуха из аппарата и тангенциально расположенный патрубок 13. Последний присоединен к струйному аппарату 14.

При работе устройства воздух (основной поток) вентилятором 15 подается в струйный аппарат 14. Благодаря эффекту эжекции материал (зерно) из приемного бункера 16 через патрубок 13 направляется в разгонную камеру 11, откуда смесь его с воздухом в виде закрученного потока поступает в шелушильную камеру 1. Под действием центробежных сил зерно прижимается к шероховатой поверхности камеры и одновременно потоком воздуха продвигается вдоль нее, подвергаясь шелушению, освобождению от периферийных пленок (оболочки). При этом характер обрушения зерна на различных участках (зонах) рабочей камеры будет различным.

В I рабочей зоне шелушение происходит преимущественно в результате трения зерна о режущие кромки абразивной поверхности, идет соскабливание оболочек с поверхности ядра. Это наиболее "жесткий" режим обработки зерна.

Во II зоне "мягкого" шелушения разрушение оболочек происходит как за счет соударения и трения зерновых друг с другом, так и при взаимодействии последних со стенкой трубы (шелушильной камеры). При вихревом движении обрабатываемого материала в зависимости от степени крутки частицы могут перемещаться вдоль стенок как в режиме скольжения или "перекатывания", так и в режиме непрерывного скачкообразного ("прыгающего") движения, испытывая упругие (и не вполне упругие) микроудары. В результате указанных перемещений обрушение зерна происходит как за счет трения и стирания, так и за счет удара, вызывающей раскалывание оболочек.

В III зоне происходит окончательное шелушение зерна с механизмом разрушения оболочек, аналогичным описанием выше (II зоне). Кроме того, в этой зоне происходит процесс шлифования и полирования зерна как за счет взаимодействия последних с "гладкой" металлической поверхностью, так и за счет интенсивного перемешивания в вихревом слое продуктов шелушения.

В каждой зоне режим обработки материала регулируется количеством поступающего воздуха с помощью вентиля 10 в соответствующий разгонный аппарат (лопастной завихритель) 9. В зависимости от степени крутки потока характер движения материала в рабочей зоне меняется от спирального до циркулируемого с перемещением мгновенного центра вращения к разгрузочному концу аппарата. Соответственно изменяется продолжительность пребывания материала в рабочей зоне, а следовательно, и время обработки (шелушения).

В результате для каждого вида обрабатываемых культур, начальной влажности зерна и прочих факторов удается подобрать наиболее оптимальный режим, при котором достигается максимальная эффективность шелушения при минимальном травмировании зерна.

Обрушенный продукт отделяется от воздуха в конической (нижней) части аппарата под воздействием центробежных сил и через секторный затвор 17 выгружается из камеры в приемный бункер (не показан), а воздух покидает аппарат через штуцер 12.

Пpименение предлагаемого аппарата благодаря безударному "тангенциальному" движению обрабатываемого материала в целом по аппарату (зерно перемещается при постоянном прижатии к стенке трубы под действием центробежных сил, величина которых зависит от степени крутки (регулируемая величина) позволяет вести в нем высокоэффективную обработку зерновых культур, имеющих хрупкое ядро, например гречихи, что повышает его универсальность.

Интенсивное перемешивание материала в вихревом слое в предлагаемом аппарате позволяет вести в нем одновременную обработку различных фракций зерновых культур, что, в свою очередь, позволяет отказаться от сортировки зерна на фракции до его шелушения, что в итоге уменьшает требуемую площадь просева.

Использование изобретения благодаря снижению травмируемости зерна, малому выходу продела позволяет получить крупу высших сортов и, в целом, повышает выход целевого продукта.

Кроме того, возможность эффективного шелушения зерна повышенной влажности позволяет снизить требование к качеству сушки перед шелушением, а также снижает пожароопасность производства.

Простота конструкции, доступность очистки рабочей камеры от мезги наряду с указанными выше достоинствами позволяет считать предлагаемое техническое решение перспективным шелушильным оборудованием.

Формула изобретения

АППАРАТ ДЛЯ ШЕЛУШЕНИЯ ЗЕРНА, содержащий приемный бункер, питающую разонную и шелушильную в виде трубы камеры с установленными в последней по ее длине на расстоянии друг от друга разгонными приспособлениями, отличающийся тем, что разгонные приспособления выполнены в виде лопастных завихрителей, а шелушильная камера - с уменьшающейся в направлении движения в ней зерна шероховатостью внутренней поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2