Установка для термообработки зернового сырья

 

Установка предназначена для термической обработки зернового сырья и может быть использована для предварительной обработки фуражного зерна, а также для изготовления зерновых пищевых продуктов. Над конвейерной лентой продольно установлены инфракрасные излучатели, каждый из которых снабжен цилиндрическим отражательным экраном из шамотного кирпича. Излучатели объединены в три секции, установленные вдоль конвейера на расстоянии одна от другой, увеличивающемся в направлении продвижения зерна. Расстояние между нижними кромками каждого последующего экрана по направлению от периферии к центру конвейерной ленты увеличивается на 13-16% по отношению к предыдущему экрану. Расстояние от каждого излучателя до верхней точки отражающей поверхности экрана составляет 45-65% от наименьшего расстояния между нижними кромками экрана. Такая конструкция и расположение излучателей и отражателей позволяет релаксировать поток тепла в процессе нагрева и избежать обгорания поверхности зерновки. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для термической обработки различных видов зернового сырья и может быть использовано для обработки фуражного зерна и для изготовления разнообразных пищевых зерновых продуктов (быстроразвариваемых круп, зерновых хлопьев, диетических продуктов, обжаренных семечек, зерен кофе и т.д.).

Известна установка для термообработки зернового сырья, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный внутри нее конвейер для перемещения обрабатываемого сырья, нагревательный блок, включающий инфракрасные излучатели, продольно расположенные над конвейерной лентой с переменным шагом по ее ширине, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты, а также блоки отражательных экранов, которые являются общими для всех излучателей. (SU, 1458666 A1, 15.02.89.).

Недостатком данной установки является то, что невозможно получить однородный качественно экспандированный продукт (зерно), так как происходит перегрев поверхности зерна и его обгорание. Если же уменьшить экспозицию обработки или плотность лучистого потока, зерно не экспандируется (не "взрывается"). Количество "взорванных" зерен при оптимальном режиме обработки составляет 40-50%. Кроме того, температура под общим экраном в зоне обработки составляет 350-400^oC, что недопустимо для цоколей ламп КГТ - 220 - 1000 и приводит к выходу их из строя.

Изобретение направлено на снижение энергозатрат, увеличение срока работы установки и повышение качества готового продукта. Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для термообработки зернового сырья, содержащей теплоизолированную камеру, размещенный внутри нее конвейер для перемещения обрабатываемого сырья, нагревательный блок, включающий инфракрасные излучатели, продольно расположенные над конвейерной лентой с переменным шагом по ее ширине, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты, а также блоки отражательных экранов, отличительной особенностью является то, что нагревательный блок состоит из трех изолированных секций, установленных вдоль конвейерной ленты на расстоянии одна от другой, увеличивающемся в направлении продвижения зернового сырья, блоки отражательных экранов изготовлены из шамотного кирпича в виде ряда индивидуальных экранов, каждый из которых имеет цилиндрическую отражающую поверхность, симметричную относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось соответствующего излучателя. Нижние кромки индивидуальных экранов расположены не выше уровня излучателей, расстояние между нижними кромками каждого последующего экрана в направлении от периферии к центру конвейерной ленты увеличивается на 13-16% по отношению к аналогичному расстоянию предыдущего экрана, а расстояние от каждого излучателя до верхней точки соответствующей отражающей поверхности составляет 45-65% от наименьшего расстояния между нижними кромками индивидуального экрана.

В предпочтительном варианте расстояние между первой и второй секцией нагревательного блока составляет 1/6-1/5 длины секции, а между второй и третьей - 1/4-1/3 длины секции.

Целесообразно, чтобы инфракрасные излучатели были установлены с возможностью регулирования их расположения по вертикали.

В оптимальном варианте инфракрасные излучатели размещены на расстоянии 4-10 см от поверхности конвейерной ленты, а индивидуальные экраны расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось конвейерной ленты.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид установки, продольный разрез; на фиг. 2 изображены секции нагревательного блока, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Установка содержит теплоизолированную камеру 1, ленточный конвейер 2, выполненный из металлической нержавеющей сетки, загрузочный бункер 3 и лоток 4 для разгрузки готового продукта.

Над конвейерной лентой установлены три секции 5, 6, 7 нагревательного блока, каждая из которых содержит продольно расположенные вдоль конвейера инфракрасные излучатели 3 (типа КГТ 220-1000), размещенные с шагом, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты.

Над каждым излучателем 8 имеется индивидуальный экран 9 из облегченного шамотного кирпича, имеющий цилиндрическую отражающую поверхность, симметричную относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось излучателя 8.

Расстояние AB между нижними кромками индивидуального экрана 9 увеличивается от периферии к центру конвейерной ленты на 13-16% для каждого последующего экрана по отношению к предыдущему. Нижние кромки экранов 9 расположены не выше уровня излучателей 8. Расстояние CD от излучателя до верхней точки отражающей цилиндрической поверхности составляет 45 ^oC 65% от наименьшего расстояния AB.

Экраны 9 расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось конвейерной ленты.

Секции 5, 6, 7 установлены вдоль конвейера так, что расстояние KN равно 1/6 ^oC 1/5 длины L секции, а расстояние OM равно 1/4 ^oC 1/5 длины L секции.

Расстояние h от излучателей 8 до конвейерной ленты составляет 4-10 см.

Излучатели смонтированы с возможностью регулирования их расположения по высоте.

Такое расположение излучателей и отражателей обеспечивает однородность лучистого и теплового потока, падающего на зерно в поперечном сечении ленты конвейера, а также позволяет добиться равномерного нагрева внутренней и внешней части зерна.

Установка работает следующим образом.

Зерновая смесь или зерно из загрузочного бункера 3, имеющего телескопическую конструкцию, равномерно распределяется на сетчатой ленте конвейера 2 слоем 1^oC1,5 зерна и движется под секциями 5, 6, 7 нагревательного блока, равномерно и быстро прогреваясь до необходимой температуры коротковолновым ИК-излучением с плотностью потока 22-26 кВт/м² и длинноволновым излучением от нагретых отражателей, выполненных из облегченного шамотного кирпича.

Зерно движется в тоннеле, который снизу ограничен лентой, сверху отражательными экранами, а с боков - теплоизолированными экранами, что обеспечивает минимум теплопотерь. Под рабочей лентой конвейера расположено устройство, позволяющее удалять из зоны нагрева легкую фракцию и сорную примесь, а также делающее невозможным нахождение зерна в зоне нагрева больше необходимого для обработки времени. Обработанное зерно (готовый продукт) при выходе из зоны обработки попадает в конфузорный лоток 4.

Для расширения диапазона используемого сырья и технологических возможностей установка снабжена асинхронным двигателем с частотным регулированием скорости движения ленты от 0 до 0,015 м/с. При внезапной остановке ленты конвейера установлена блокировка, автоматически отключающая питание ламп.

Таким образом, конструкция установки позволяет обеспечить направленное изменение структурных, биохимических и качественных показателей зернового сырья в рамках необходимого технологического процесса.

Применение такой конструкции и расположения излучателей и отражателей позволяет интенсивно прогреть зерно до температуры 150-180^oC, перевести находящуюся в нем воду в пар, который выходя разрывает структуру зерна, происходит деструкция крахмала и белков. Это делает зерно высокоусвояемым, ароматным, санитарно чистым. Установка с такими блоками способна работать продолжительное время без перерыва цоколей ламп, так как они выведены из зоны интенсивного нагрева.

Формула изобретения

1. Установка для термообработки зернового сырья, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный внутри нее конвейер для перемещения обрабатываемого сырья, нагревательный блок, включающий инфракрасные излучатели, продольно расположенные над конвейерной лентой с переменным шагом по ее ширине, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты, а также блоки отражательных экранов, отличающаяся тем, что нагревательный блок состоит из трех изолированных секций, установленных вдоль конвейерной ленты на расстоянии одна от другой, увеличивающемся в направлении продвижения зернового сырья, блоки отражательных экранов изготовлены из шамотного кирпича в виде ряда индивидуальных экранов, каждый из которых имеет цилиндрическую отражающую поверхность, симметричную относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось соответствующего излучателя, при этом нижние кромки индивидуальных экранов расположены не выше уровня излучателей, расстояние между нижними кромками каждого последующего экрана в направлении от периферии к центру конвейерной ленты увеличивается на 13 - 16% по отношению к аналогическому расстоянию предыдущего экрана, а расстояние от каждого излучателя до верхней точки соответствующей отражающей поверхности составляет 45 - 65% от наименьшего расстояния между нижними кромками индивидуального экрана.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние между первой и второй секцией нагревательного блока составляет 1/6 - 1/5 длины секции, а между второй и третьей - 1/4 - 1/3 длины секции.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что инфракрасные излучатели установлены с возможностью регулирования их расположения по вертикали.

4. Установка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что инфракрасные излучатели расположены на расстоянии 4 - 10 см от поверхности конвейерной ленты.

5. Установка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что индивидуальные экраны расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось конвейерной ленты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3