Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов

 

Изобретение относится к варочно-сушильному оборудованию пищеконцентратной отрасли и может быть применено для варки и сушки круп для производства варено-сушеных круп, например круп, не требующих варки, и зернобобовых. Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов включает корпус, камеры варки и сушки, увлажнители, бункеры загрузки и выгрузки, устройство для подвода теплоносителя и газораспределительные решетки камер, выполненные в виде бесконечной сетчатой ленты, опирающейся на барабаны. Камера варки расположена на верхней ветви перфорированной ленты, камера сушки - на ее нижней ветви под камерой варки. Натяжение ленты достигается взаимным перемещением трех натяжных барабанов относительно друг друга, перемещение ведущего натяжного барабана камеры сушки осуществляют кулисным механизмом. Для перемещения продукта из камеры варки в камеру сушки установлено перегрузочное устройство, представляющее собой пластину, два желоба и подшипниковые опоры натяжного ведомого барабана камеры варки, соединенные между собой с возможностью их горизонтального перемещения. Под лентой камеры варки с определенным шагом расположены устройства для сбора воды, а над лентой напротив них расположены увлажнители. Устройство для подвода теплоносителя, состоящее из подвижных стенок и механизма для их перемещения, выполнено с возможностью изменения поперечного сечения в зависимости от изменения длины камеры сушки. Изобретение направлено на повышение тепловой эффективности за счет более полного использования энергии теплоносителя, создание компактного варочно-сушильного оборудования, снижение тепловых потерь в процессах варки и сушки. 6 ил.

Изобретение относится к варочно-сушильному оборудованию пищеконцентратной отрасли и может быть применено для варки и сушки круп при производстве варено-сушеных круп, например, круп, не требующих варки, и зернобобовых.

Известен аппарат для варки и сушки риса [Пат. Франции N 1547726, A 23 L] непрерывного действия, включающий устройство для замочки, питатель, ленточный конвейер, варочную и сушильные камеры. Варка осуществляется паром, подаваемым через специальные форсунки в слой продукта. Сваренный продукт направляется в сушильное устройство с двумя горизонтально последовательно установленными шнеками. Сушку осуществляют подачей нагретого воздуха непосредственно в шнеки.

Данный аппарат для варки и сушки имеет недостатки: - осуществление процессов варки и сушки разными теплоносителями, на варке - паром, сушке - воздухом, что значительно снижает эффективность использования теплоносителя и тепло- и массообмен при обработке продукта ввиду более низких коэффициентов теплоотдачи для воздуха по сравнению с паром; - значительные тепловые потери за счет охлаждения продукта после варки; - осуществление сушки в плотном пересыпающемся слое вследствие применения шнеков для сушки, что обуславливает большую продолжительность сушки по сравнению с сушкой при активных гидродинамических режимах слоя продукта; - нерациональная подача пара на варку ввиду направления пара в продукт через форсунки, расположенные над транспортерной лентой, что не обеспечивает равномерной обработки слоя продукта по длине камеры варки.

Наиболее близким техническим решением по решаемой задаче и достигаемому эффекту является установка непрерывного действия для варки и сушки круп [Зелепуга А. С. , Сироткин Г.Л., Гуляев В.Н. Установка для варки крупы при атмосферном давлении и сушки в пульсирующем кипящем слое// Консервная и овощесушильная промышленность, 1980, N 8], состоящая из аппарата для варки, перегрузочного транспортера и аппарата для сушки.

Аппарат для варки представляет собой корпус туннельного типа, на барабанах и направляющих которого установлена сетчатая транспортерная лента, под которой находится паровая камера с пароподающими перфорированными трубками и нагнетательным патрубком рециркуляционного воздуховода. Имеются также игольчатые ворошители. В аппарате для сушки уступами с перепадом высот расположены три неподвижные перфорированные секции газораспределительных решеток, разделенные шиберами, установленными с возможностью вертикального перемещения, под которые подается импульсами горячий воздух по устройству подвода теплоносителя.

Данная установка имеет следующие недостатки: недостаточно высокая ее производительность; в ней не обеспечиваются равномерная варка и сушка продукта, что снижает качество готового продукта; низкая эффективность использования теплоносителя на сушке крупы ввиду неиспользования образующегося пара при сушке продукта; значительные тепловые потери вследствие охлаждения продукта при его перегрузке в камеру сушки; громоздкость установки;
повышенная металлоемкость установки.

Техническая задача заключается в повышении тепловой эффективности за счет более полного использования энергии теплоносителя, создании компактного варочно-сушильного оборудования, снижении тепловых потерь в процессах варки и сушки.

Техническая задача достигается тем, что в предлагаемом варочно-сушильном аппарате для производства крупяных концентратов, включающем корпус, камеры варки и сушки, увлажнители, бункеры загрузки и выгрузки, устройство для подвода теплоносителя, газораспределительные решетки камер, выполненные в виде бесконечной сетчатой ленты, опирающейся на барабаны, имеющие вращательное движение, новым является то, что камера варки расположена на верхней ветви перфорированной ленты, а камера сушки - на ее нижней ветви под камерой варки, при этом длину рабочей части ленты в камерах варки и сушки регулируют с помощью синхронного перемещения трех натяжных барабанов, один из которых установлен с возможностью горизонтального перемещения в камере варки, а два других - с возможностью горизонтального и вертикального перемещения в начале камеры сушки и вертикального перемещения в ее конце, при этом натяжение ленты достигается взаимным перемещением трех натяжных барабанов относительно друг друга, перемещение ведущего натяжного барабана камеры сушки осуществляют кулисным механизмом, для перемещения продукта из камеры варки в камеру сушки установлено перегрузочное устройство, представляющее собой пластину, два желоба и подшипниковые опоры натяжного ведомого барабана камеры варки, соединенные между собой с возможностью их горизонтального перемещения, под лентой камеры варки с определенным шагом расположены устройства для сбора воды, а над лентой напротив них расположены увлажнители, устройство для подвода теплоносителя, состоящее из подвижных стенок и механизма для их перемещения, выполнено с возможностью изменения поперечного сечения в зависимости от изменения длины камеры сушки.

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов представлен на схемах общего вида (фиг. 1 и 2) и чертежах элементов конструкции (фиг. 3 - 6).

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов состоит из корпуса 1, камер варки 2 и сушки 3, перфорированной ленты 4, бункеров загрузки 5 и выгрузки 6, устройства 7 для подвода теплоносителя, опорных барабанов камеры варки: ведущего 8 и ведомого 9, опорных барабанов камеры сушки 10 и 11, устройства 12 для сбора воды под лентой 4 камеры варки 2, увлажнителей 13, шлюзового секционного затвора 14, перегрузочное устройство 15, состоящее из пластины 24 и желобов 16, расположенных с торцов ленты перед опорным ведомым барабаном 9 камеры варки 2, стенок 17 устройства 7, выравнивающего шибера 18 камеры сушки 3, заслонки 19 для регулирования высоты слоя продукта на ленте 4 в камере варки 2, направляющих 20 с роликами 25 для перемещения ленты 4, направляющих 21 для перемещения опорного ведомого барабана 9 камеры варки 2, направляющей 23 и кулисного механизма 22 для перемещения натяжных барабанов 10 и 11 камеры сушки 3. Натяжной ведомый барабан 9 камеры варки 2 снабжен направляющими 21 для перемещения в горизонтальной плоскости при помощи винтового механизма 26. Ведущий натяжной барабан 10 камеры сушки 3 имеет шарнирное соединение через ползун 27 и кулису 22.

Опора 21 ведомого барабана 9 камеры варки 2 и перегрузочное устройство 15 соединены между собой неподвижными звеньями в виде планок с возможностью их одновременного горизонтального перемещения с учетом изменения рабочего участка ленты 4 камеры варки 2 и, следовательно, различной продолжительности процесса для конкретного вида крупы. Время обработки продукта предусматривается также регулировать с помощью изменения скорости движения перфорированной ленты 4.

Под перфорированной лентой 4 камеры варки 2 напротив увлажнителей 13 имеются емкости конусной формы 12 для сбора стекающей воды. Емкости 12 соединены с центральным трубопроводом и штуцером отвода воды из камеры варки 2. При этом конусная форма емкости способствует лучшей гидродинамике восходящего потока теплоносителя, поскольку поток теплоносителя с большей массовой скоростью воздействует на частицы продукта, расположенные в камере варки 2 до и после увлажнителей 13.

Устройство 7 для подвода теплоносителя (перегретого пара) имеет подвижные стенки 17, соединенные с корпусом 1 посредством механизма 28.

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов работает следующим образом.

Перед началом работы аппарата задается скорость перемещения перфорированной ленты 4 с помощью регулируемого привода (на фиг. не показан). Затем за счет перемещения натяжного барабана 9 посредством винтового механизма 26 по направляющим 21 устанавливается требуемая длина рабочего участка камеры варки 2. Перемещением натяжного барабана 11 в вертикальной плоскости и пространственного перемещения барабана 10 с помощью кулисного механизма 22 выставляют заданную длину рабочего участка камеры сушки 3. Таким образом, регулирование скорости движения ленты 4 и длины рабочих участков в камере варки 2 и в камере сушки 3 позволяет добиться соблюдения наиболее рациональной продолжительности соответственно процессов варки и сушки.

После этого устанавливаются исходное положение стенок 17 устройства для подвода теплоносителя 7 и, следовательно, размеры его поперечного сечения с учетом длины рабочего участка перфорированной ленты 4 в камере сушки 3.

Шибер 19 камеры варки 2 и шибер 18 камеры сушки 3 настраиваются перемещением в вертикальной плоскости на определенную высоту слоя крупы.

Через устройство 7 в корпус 1 подается поток перегретого пара. Исходный продукт из загрузочного бункера 5 через шлюзовый секционный затвор 14 направляется на перфорированную ленту 4 в камере варки 2 с высотой слоя, задаваемой регулируемым шибером 19, и пронизывается восходящим потоком теплоносителя (пара), попеременно проходя под увлажнителями 13.

Сваренный продукт перегрузочным устройством 15 постепенно направляется в желоба 16 по торцам ленты и затем в камеру сушки 3, где он разравнивается шибером 18, псевдоожижаясь на рабочем участке внутренней поверхности замкнутой бесконечной перфорированной ленты 4. Крупинки соприкасаются с теплоносителем в "кипящем" слое, что обеспечивает переменную относительную скорость движения твердой и газообразной фаз, способствуя повышению тепло- и массообмена и снижению продолжительности сушки дисперсного продукта.

Отработанный перегретый пар, насыщаемый влагой, испаряемой из высушиваемой крупы, пронизывает слой влажной крупы вышерасположенной камеры варки и, таким образом, используется после сушки для варки продукта, а высушенный продукт отбирается через торцы ленты в разгрузочный бункер 6 и направляется на дальнейшую переработку.

Предлагаемый варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов дает возможность:
- сократить продолжительность производства варено-сушеной крупы вследствие отсутствия промежуточного охлаждения продукта между камерами варки и сушки, последующего его нагрева при сушке, а также продолжительность сушки продукта вследствие повышения тепло- и массообмена за счет применения "кипящего" слоя;
- обеспечения равномерной варки и сушки продукта вследствие попеременного увлажнения в камере варки и обработки восходящим потоком пара, а также использования активного гидродинамического режима сушки;
- повышения степени использования теплоносителя вследствие применения пара, отработанного после сушки продукта, для последующей варки, а также сокращение тепловых потерь продуктом в окружающую среду при промежуточном транспортировании из камеры варки на сушку;
- создания компактного варочно-сушильного оборудования за счет размещения камеры варки над камерой сушки;
- снижения металлоемкости устройства вследствие отсутствия перегрузочных транспортирующих машин и вспомогательного оборудования, средств коммуникаций, подачи сырья и теплоносителя.

Формула изобретения

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов, включающий корпус, камеры варки и сушки, увлажнители, бункеры загрузки и выгрузки, устройство для подвода теплоносителя, газораспределительные решетки камер, выполненные в виде бесконечной перфорированной ленты, опирающейся на барабаны, имеющие вращательное движение, отличающийся тем, что камера варки расположена на верхней ветви перфорированной ленты, а камера сушки - на ее нижней ветви под камерой варки, при этом длину рабочей части ленты в камерах варки и сушки регулируют с помощью синхронного перемещения трех натяжных барабанов, один из которых установлен с возможностью горизонтального перемещения в камере варки, а два других - с возможностью горизонтального и вертикального перемещения в начале камеры сушки и вертикального перемещения в ее конце, при этом натяжение ленты достигается взаимным перемещением трех натяжных барабанов относительно друг друга, перемещение ведущего натяжного барабана камеры сушки осуществляют кулисным механизмом, для перемещения продукта из камеры варки в камеру сушки установлено перегрузочное устройство, представляющее собой пластину, два желоба и подшипниковые опоры натяжного ведомого барабана камеры варки, соединенные между собой с возможностью их горизонтального перемещения, под лентой камеры варки с определенным шагом расположены устройства для сбора воды, а над лентой напротив них расположены увлажнители, устройство для подвода теплоносителя, состоящее из подвижных стенок и механизма для их перемещения, выполнено с возможностью изменения поперечного сечения в зависимости от изменения длины камеры сушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6