Установка для тепловой обработки зерна

/08 51) В ЕТЕНИ СВИСТЕЛ К АВТОРСК 9.СССР81. ующечасть овой СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Одесский технологическийститут пищевой промьппленностинм. М.В.Ломоносова(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙОБРАБОТКИ ЗЕРНА, содержащая бункерпредварительного подогрева зерна,установленный над ним коллектор свентилятором для отбора отработанного теплоносителя, пропариватель,паровую сушилку, буферный пароаккумулирующий сосуд, конденсатосборники систему трубопроводов с запорнорегулирующей арматурой, о т л и -ч а ю щ а я с я 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 смонтированньюки внутри бункера по 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 нагрева бункера соединена трубопроводом с нижней частью пароаккумулир го буферного сосуда, а нижняя бункера -. с верхней частью пар сушилки.11 бретение относится к пищевой промшпенности, к мукомольно-крупяной ее отрасли, в частности к установкам для тепловой обработки зерна, и может быть использовано дляпропаривания зерна гречихи, овса,гороха и других культур,Известна установка для тепловойобработки зерна, содержащая бункерпредварительного подогрева зернас установленным в нем с зазором квнутренней поверхности корпусаперфорированньм цилиндром, расположенный под бункером пропаривательзерна, рекуперативный теплообменник,соединенный .с нижней частью бункерадпя подвода нагретого теплоносителя, и систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой 11,Однако в данной установке необеспечивается возможность эффективного нагрева зерна, так как ееконструктивное выполнение не позволяет поддерживать постоянную температуру теплоносителя,Наиболее близким к предлагаемомупа технической сущности и достигаемому эффекту является установкадля тепловой обработки зерна, содержащая бункер предварительногоподогревазерна, установленный надним коллектор с вентилятором для отбора отработанного теплоносителя,яропариватель, паровую сушилку, буФерный пароаккумулирующий сосуд,конденсатосборник и систему трубопроводов с запорно-регулирующейарматурой 2.Однако в известной установкена обеспечивается возможность интенсификации теплообмена и сохранениякачества зерна, так как конструктивное выполнение установки не.позволяет улучшить равномерностьпредварительного подогрева зерна.1(роме того, для обеспечения стабильной работы установки необходимы значительные тепло-энергозатраты. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и сохранение качества зерна путем улучшения равномерности предварительного его подогрева и снижение тепло-энергозатрат.Указанная цель достигается тем, что в установке для тепловой обработки зерна, содержащей бункер предварительного подогрева зерна, уста-новленный над ним коллектор с вентн 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 лятором для отбор отработанноготеплоносителя, иропариватель, паровуюсушилку, буферный пароаккумулирующийсосуд, конденсатосборник и системутрубопроводов с эапорно-регулирующейарматурой, бункер предварительногоподогрева зерна снабжен рубашкойнагрева, образованной внутреннейи наружной стенками бункера, и теплообменными трубками, сообщенными с по.лостью рубашки нагрева и смонтированными внутри бункера но всей его высоте в шахматном порядке, причемниже средней части бункера теплообменные трубки расположены перпендикулярно к трубкам верхней его части,при этом верхняя часть рубашки нагрева бункера соединена трубопроводомс нижней частью пароаккумулирующегобуферного сосуда, а нижняя часть бункера - с верхней частью паровой сушилки.На Фиг.1 схематически изображенаустановка для тепловой обработки зерна; на фиг,2 - бункер предварительного подогрева зерна; на фиг,3 - разрез А-А на фиг.2,Установка для тепловой обработкизерна включает бункер 1 предваритель"ного подогрева зерна, загрузочныйпробковый затвор 2, пропариватель 3,вентиль 4 подачи пара из центральноймагистрали, разгрузочный пробковыйзатвор 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 заливнойпатрубок 11 в бункер 1, сливной патрубок 12 бункера 1, вентиль 13 длярегулировки количества слива отработанного конденсата в конденсатосборник 14, вентиль 15 для сброса конденсата, надсушильный бункер 16, паровуюсушилку 17 с конфузорами 18 для отбора отработанного теплоносителяпо 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 отборатеплоносителя, которым отработанныйтеплоноситель из бункера 1 по воздуховоду 24 через циклон 25 выбрасывает в атмосферу,Бункер 1 предварительного подогрева зерна содержит корпус с тепло3 114 (4 изоляцией 26. Внешняя 27 и внутренняя 28 стенки корпуса бункера 1, между которым 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-ные ниже средней части бункера перпендикулярно по отношению к трубкам 1 О 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 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- ЗО 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 остаточном35 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 40 ный бункер 16, затем в сушилку 17. Вентилем 10 регулируется расход конденсата, подаваемого из сосуда 8 по паропроводу 9 через заливной па-. трубок 11 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 Со50 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 441-47 С, который, контактируя со стенками бункера 1 и трубками 30, дополнительно подогревается до 87 о96 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 тепло- обменной поверхностью для нагрева кондуктивным способом зерна и теплоносителя, а также конвективным способомзерна. Количество подаваемого из сосуда 8 ; бункер 1 конденсата регулируется вентилем 1 О, 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 перемешива. ния, а также нагрева зерна в бункере 1 теплообмена трубки 30 установлены по всей высоте бункера 1 в шахмат% ом 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 тепло- обменным трубкам 30 и одновременно от них и нагревается кондуктивным способом. В процессе загрузки зерна в бункер 1 осуществляется конвектив1147428 его загрузке в пропариватель 3 нижесередины бункера 1 теплообменныетрубки 30 расположены перпендикулярнотрубкам 30, находящимся в верхней 5 части бункера 1. Эффективный и равномерный нагрев зерна в бункере 1обеспечивает не только улучшениетехнологических свойств зерна и потребительских достоинств готовогопродукта, но и интенсифицирует работу пропаривателей, способствует ловышению производительности работывсего крупоцеха. Выходпродела,.7 Наименованиеустановки Коэффициентшелушения,7. 96 92 93 3,8 Предлагаемая 64,6 71 Прототип Как видно из данных табл.1, бо-40 лее равномерный нагрев зерна на предлагаемой установке позволяет на 1,2 И увеличить коэффициент шелушения зерна и на 0,8 Е снизить вы" ход продела. 45 Таблица 2 Наименованиеустановки Расход электроэнергии при работе ус- тановки Количес- Колитво вто- чество ричногопара,вы- брасываемого из конденсата на выПо прототипу не достигается рав"номерный нагрев по всей массе находящегося в бункере зерна, в особенности в центральной части, куда теплоноси- о тель попадает в незначительном количестве,ходе,кг в течение 1 чкВт пропаривателя,кг ПредлагаПри сравнительной оценке расходаемая электроэнергии и степени утилизации 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 своздействием теплочосителя, непрерывно отсасываемого вентилятором 23. Однако длительность конвективного нагрева зерна составляет непродолжительный период - 3-6 мич. После заполнения бункера 1 зерном нагревего осуществляется кондуктивным способом от стенок бункера 1, а такжетеплообменных трубок 30, одновременно зерно пронизывается теплоносителем, отбираемых по всей высоте бункера 1 вентилятором 23. Емкость бункера 1 должна составлять не менеедвух емкостей пропаривателя 3, т.е.1320 кг. В соответствии с этим требованием при загрузке зерна в пропачриватель 3 бункер 1 наполовину освобождается от зерна и верхняя частьзерна перемещается в нижнюю половинубункера 1. Для более равномерногоЙеремешивания 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 поверхностизерна по ширине бункера, ТфС 10 см 20 см 30 см 40 см1147428 Органолептическая оценка, балл Наименованиеустановки Общая оценка, балл Консистен- Цвет Вкус Запах 40 95 20 Предлагаемая Прототип 20 89 32 20 Данные табл2 показывают, что расход электроэнергии на предлагаемой установке на 19,07 меньше, чем по прототипу, что связано с отсутствием в предлагаемой установке вен тилятора для нагнетания теплоносите-, .ля в бункер предварительного нагрева зерна. Степень утилизации вторичного пара на предлагаемой установке на 223 выше в сравнении с про- О10 тотипом. Равномерность нагрева зерна в буи. кере предварительного подогрева оказывает значительное влияние на производительность работы пропаривателей и качество .готовой продукции. Производительность работы пропаривателя на предлагаемой установке возИз данных табл. 3 следует, что общая оценка показателей потребительских достоинств крупы , выработанной на предлагаемой установке , имеют более высокую .оценку в сравнении с прототи" пом , что связано с более качественной подготовкой зерна к ,переработке. растает на 117 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 пропаривателяна предлагаемой установке составила 560 , а по прототипу 625 с. Сокращение экспозиции пропаривания на 30 с на предлагаемой установке приводит к экономии 3-43 пара на операции пропаривания в срав ненни с прототипом.Показатели потребительских достоинств крупы, выработанной из зерна гречихМ, обработанйого на предлага" емой установке и по прототипу, представлены в табл, 3.Таблица 3. Применение предлагаемой установки в промышленности позволит на 1,23 увеличить коэффициент шелушения зерна и на 0,83 снизить выход продела, при эТом на 223 повьппается степень утилизации вторичного пара и на 193 снижается расход электроэнергии, что определяет рациональность использования установки в промьппленности,1147428 Щl8.7 РОиг ВЯИИПИ Заказ 144 Тираж 584 Подписное Филиал ППП "Патвнт",г, Ужгород, ул. Провкти