Установка для пропаривания зерна крупяных культур

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19)В 02 В 1/04 ТЕПЬСТ АВТОРСКОМ о ии инс ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗО(56) Авторское свидетельство СССРУ 1106532, кл. В 02 В 1/04, 25.02.82(54)(57) 1, УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОПАРИВАНИЯ ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР по авт.св.9 1106532, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения степениутилизации вторичного тепла на предварительный подогрев, улучшения тех"нологических свойств зерна и увеличения производительности работы пропаривателя, под пропаривателем установлен сушильный бункер, бункер дляпредварительной подготовки зернаснабжен примыкающими с наружной стороны к его боковым стенкам сборнымколлектором и газораспределительнойкамерой, причем сборный коллектор со" едицен воздуховодом с вентилятором отсоса смеси вторичного нара и воздуха из сушильного бункера, а газо- распределительная камера сообщена с теплообменпиком трубопроводом для подачи подогретого воздуха, в бункере для предварительной подготовки зерна в шахматном порядке по всей высоте установлены под углом 3-5 к горизонтали тепловые трубы с закрепленными пад ними подводящими коробами для подачи подогретого воздуха, при этом иэ гаэораспределнтельной камеры тепловые трубы одним своим коцом выхоцят в сборный коллектор, а в нижней части бункера для иредварительной подготовки зерна расположены трубы для подвода подогретого воздуха, сообщенные с теплообменннком.2. Установка по п.1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что сборный коллен" тор снабжен патрубками, установленными в верхней части для выхода отработанного влажного воздуха в атмосферу через циклон, а в нижней части для сбора и вывода конденсатов в конденсатосборник.1 1171091 2 Изобретение относится к мукомоль- ного воздуха через воздуховод 44вентилятором 45 из бункера 1, патрубка 46 для сбора и вывода конденсатапо трубопроводу 47 в конденсатосбор 5 ник 48.В бункере 1 (Фиг,2) в нижней частипо всей его длине расположены перфорированные трубы 27, выше в шахматном порядке по всей высоте установно-крупяной промышленности и можетбыть использовано для гидротермической обработки зерна, гречихи, овса, и является усовершенствованием известной установки по авт, св.Оф 1106532. Цель изобретения - повышение степени утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев, улучшение технологических свойств зерна и увеличение проиэводительсти работы пропаривателя,На фиг,1 показана установка для О пропаривания зерна крупяных культур;на фиг.2 - бункер для предварительного подогрева зерна. Установка состоит из бункера 1 для ду 12 второй Фракции вторичного пара,содержащей конденсат, обра гного клапана 13, второго буферного пароаккумулирующего сосуда 14, паропровода 15 подвода остатков вторичного пара, патрубка 16, первого контура рекуперативного теплообменника 17, патрубка 18, конденсатосборника 19, паро 35 редуктора 20, паропровода 21, патрубка 22 для подвода теплоносителя вовторой контур рекуперативного теплообменника, патрубка 23, вентилятора24 для всасывания через диффуэор 25теплового отработанного воздуха иэсушилок и нагнетания в теплообменник 17 для дополнительного нагрева и пода чи по воздуховоду 26 через патрубокв перфорированные трубы 27; вентиля28, паропровода 29, пароредуктора 30,тора 32, отсоса смеси вторичного пара с воздухом по воэдуховоду 33 вентилятором 34 и нагнетания его по воздуховоду 35 в сборный коллектор 36,тепловых труб 37, подводящих коробов 38, гаэораспределительной камеры 39,патрубка 40, воздуховода 41, циклона 41, коллектора 43, отсоса отработанпредварительного подогрева зерна, пробкового загрузочного затвора 2,20 пропаривателя 3, разгрузочного пробкового затвора 4, сушильного бункера 5, вентиля 6 подачи пара от центральной магистрали, вентиля 7 выпус 25 ка из пропаривателя вторичного пара, паропровода 8 подачи первой Фракции ,вторичного пара, не содержащей конденсат, обратного клапана 9,буферного пароаккумулирующего сосуда 10, вентиля 11 для выпуска по паропрово- Зо датчика 31 уровня конденсата, коллекО леныпод углом 3-5; подводящие короба 38 с жестко закрепленными в ихвершинах по всей длине тепловыми трубами 37, Тепловые трубы содержатучастки испарения, конденсации и транспортную зону. Участки конденсации тепловых труб расположены под углом3-5 к горизонту. Транспортная зонатепловых труб используется для ихкрепления на стенке бункера 1. Внутренние поверхности тепловых труб 27гладкие, либо покрытые на участке испарения металлическими сетками с размерами ячейки 71-120 мкм. Тепловаятруба заправляется через штенгультеплоносителя, например, дегозированным дистелятом. Объем заправки составляет 10-20 7. от объема участка конденсации. За счет отработанного тепла смеси вторичного пара и воздуха отсасываемого из сушильного бункера 5 вентилятором 34 и нагнетаемого в сборный кол лектор Зб производится нагрев концов тепловых труб испарительных зон) 37. В результате нагрева смесью пара и воздуха последних начинается процесс испарения воды внутри тепловых труб, Давление в трубе несколько повышается и образовавшийся пар направляется на участок конденсации, который находится в другом конце трубы, при этом происходит отбор и передача тепла от отсасываемой смеси вторичного пара и воздуха тепловойтрубе и, следовательно, подводящим коробам 38, ко" торые нагреваются до той же температуры, что и тепловые трубы 37, так как они жестко закреплены к коробам 38. Пар проходит по тепловой трубе, внутри нее соприкасается с холодными стенками, и температура снижается. Поскольку тепловая труба расположена под углом к горизонту (3-5 ) и испарительные участки находятся несколько . ниже по уровню, конденсирующая жидкость возвращается в зону кипения и цикл работы тепловой трубы повторяется.3 1171Таким образом, в тепловой трубе непрерывно осуществляется перенос скрытой теплоты парообразования от испарителя к конденсатору, причем эта ве,личина на несколько порядков выше количества тепла, которое может бытьперенесено в виде энтальпии рабочейжидкости в обычной конвективной системе. Поэтому тепловая труба можетпередавать большие тепловые потоки 10г(осевой поток до 10 кбт/см ) при малом размере установки и, практически,в изотермических условиях. Уникальные свойства тепловой трубы (оченьмалый перепад температур на испарителе и конденсаторе, компактность, высокая эффективность теплопроводности)дают возможность эффективной утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев зерна в бункере 1., 20Работа установки для пропариваниязерна крупяных культур с учетом ее на.чального запуска в работу заключается в следующем,Из бункера 1 пробковым загрузочнымзатвором 2 зерно загружают в пропариватель 3, после чего открывают вентиль6 и подают насыщенный водяной пар япропариватель 3 до набора в ием требуемого давления (0,30-0,20 ИПа) и З 0выдерживают установленную экспозицию пропаривания (2,8-4,0 мин). Затемоткрывают вентиль 7 и по паропроводу8 через обратный клапан 9 в буферный пароаккумулирующий сосуд 10 по 35дают первую фракцию вторичного пара,. несодержащую конденсат, Емкость бункерного сосуда 10 подбирается такимобразом, чтобы обеспечить полный отбор первой фракции вторичного пара.40Продолжительность выброса первой фрак.ции подбирается эмпирически и зависит.от давления пара в пропаривателе 3,Поэтому после отбора паровой фракцииоткрывают вентиль 11 и вторая фракция вторичного пара, смесь пара скоиденсатом по паропроводу 12, черезобратный клапан 13 подается в буферный пароаккумулирующий сосуд 14 ипараллельно по паропроводу 15 и па"трубку 16 в первый контур рекуперативиого теплообменника 17.По мере поступления второй фракции пара в буферный сосуд 14 давле-: ние вторичногопара в магистрали па 55 .ропровода 8 падает, при этом обратный клапан 9 рассчитан на определенное давление пара, которое устанавли 091 4вается в сосуде 10 при полном отборе первой фракции вторичного пара. Поэтому, когда в сосуде 10 устанавливается заданное давление, а в магистрали паропровода 8 при истечении второй фракции оио паДает и давление пара внутри сосуда превышает давление в паропроводе 8, тогда срабатывает обратный клапан 9, который перекры-вает впуск пара в сосуд 10, чем обеспечивается отбор и сохранность вторичного пара для последующего целевого назначения.в Параллельн выпуск второй фракции вторичного пара позволяет произвести ее отбор в требуемом количестве в сосуд 14 за период выпуска, что достигается соответствующим соотношением диаметров паропроводов 12 и 15. Дальнейшее истечеййе остатков второй фрак" ции приводит к сш 1 жению давления пара , в паропроводе 15, при этом обратный . клапан 13 срабатывает, перекрывая поступление второй фракции вторичного пара в сосуд 14. Остатки второй Фракции, проходя через первый контур теплообменника 17, производят нагрев его рабочей теплообмениой поверхиос" ти. Отработанный конденсат через патрубок 18 поступает в кондеисатосбориик 19. После сброса давления пара в пропаривателе 3 до 0,02 ИПа открывают разгрузочный пробковый затвор 4 и производят выгрузку зерна в сушильныи бункер 5. Вместе с зерном в последний поступает смесь вторичного пара с воздухом. В связи с тем, что относительная влажность смеси очень высокая и находится в пределах 87- 95 Ж, несмотря иа то, что температура смеси составляет 92-98 С, теплоотсасывается из бункера и выбрасыва"ется в атмосферу,. В отличие от известной иа предлагаемой установке используется(фиг.2) конструкция подводящих коробов 38 с тепловыми трубами 37, Днявозможности эфФективной работы подводящих коробов 38 через коллектор32 и сушильного бункера 5 отсасывается смесь вторичного пара с воздухомвентилятором 34; которая по воздуховоду 35 нагнетается в спорный коллектор "36, в котором производится нагрев концов выступающих тепловыхтруб 37. По последней тепло перено- сится по всей .ее длине, находящейсяв.утри бункера 1 и так как тепловаятруба жестко закреплена с подводя 1171091щим коробом 38, происходит также инагрев последних, В бункер 1 непрерывно подается подогретый воздух,по мере его наполнения зерном иэ-заснижения проницаемости слоя зернаравномг;ность и эффективность нагрева значительно снижается,Для устранения этого недостаткаи применяется кондуктивный способ 10нагрева зерна теплоносителем, подаваемым по подводящим коробам 38, В особенности эффективность кондуктивногоспособа проявляется после наполнениябункера 1 зерном. В дополнение к 15этому сочетание двух способов: конвективного и кондуктивного, обеспечивает равномерный нагрев всей массызерна в бункере 1, при этом повьннается эффективность утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев зерна.Параллельно описанной операциипредварительного нагрева зерна в бункере 1 сразу же после закрытия обратного клапана 13 включают пароредуктор 20 и производят непрерывноередуцирование смеси пара с конденсатом по паропроводу 21 через патрубок22, обеспечивая нагрев рабочей по- З 0верхности второго контура рекуперативного теплообменника 17, при этомотработанный конденсат через патрубок 23 подается в конденсатосборник19. Расход смеси пара с конденсатомредуцируемого пароредуктором 20 изсосуда 14 устанавливается таким образом, чтобы обеспечить непрерывнуюподачу смеси пара с конденсатом доначала операции повторного отбора 40второй фракции вторичного пара в сосуд 14. Указанная последовательность опе-, рации позволяет обеспечить постоян-, ный непрерывный нагрев рабочей поверхности второго контура теплообменника 17. В результате засасываемый вентилятором 24 через диффузор 25 теплый отработанный воздух из сушилок и нагнетаемый в теплообменник17 удается поддерживать подогретым на протяжении всего периода работы установки, Параллельная подача подогретого воздуха по воздуховоду 26 в перфорированные трубы 27 и через га зораспределительную камеру 39 в подводящие короба 38 позволяет равномерно по всему объему производить нагрев зерна в бункере 1. Предварительно подогретое зерно в бункере 1 через загрузочный затвор 2 загружают в пропариватель 3 после чего открывают вентиль 28 и из сосуда 10 по паропроводу 29 подают паровую Фракцию вторичного пара. После установления равновеликого давления пара между пропаривателем 3 и сосудом 10 вентиль 28 закрывают и открывают вентиль 6, чем производится подача насьпценного водяного пара в пропариватель 3 до установленного давления, После завершения операции пропаривания открывают вентиль 7 и производят выпуск вторичного пара по описанной схеме, в дальнейшем цикл работы установки, повторяется.По мере накопления в сосуде 10 конденсата до определенного уровня, но не выше середины сосуда 10, датчик 31 подает команду и через пароредуктор 30 производится сброс содержащейся в сосуде смеси пара с конденсатом в первый контур теплообменника 17, Необходимость накопления до определенного уровня конденсата в сосуде 10 связана с тем, что он выпол" няет.роль очистителя вторичного пара и требующего очистки из-эа контакта пара с зерном в пропаривателе. Удаление примесей в результате очистки в сосуде 10 вторичного пара на предлагаемой установке производится как и на известной установке.В процессе сравнительных испытаний известной и предлагаемой установок установлено, что температура нагрева зерна в бункере предварительного подогрева на 11-33 С выше на предлагаемой установке, при этом температура нагрева по всему объему бункера достигает одних и тех же значений в центральной и периферических его частях в пределах 84:89 С, в то время как на известной установке не обеспечивается равномерный нагрев зер на, В периферических частях бункера температура нагрева зерна в известной установке достигает 72-78 С, что связано с недостатками конструкции бункера предварительного подогрева.Увеличение температуры предварительного подогрева зерна на 35 Е на: предлагаемой установке способствует интенсификации процесса пропаривания и производительности работы пропаривателя на 147 Более высокая и рав"номерная температура нагрева зерна перед поступлением в пропариватель на предлагаемой установке уменьшает интервал температур между зерном и паром. При поступлении подогретого 5 зерна в пропариватель снижается продолжительность времечки, необходимого на нагрев зерна до температуры равной температуре пара. В результате чего сокращается продолжительность времени, необходимого на операцию пропаривания и на 13 расход пара по отношению к начальному его поступлению в пропариватель, при этом влажность зерна на выходе иэ пропаривателя снижается на 0,7 . в сравнении с известной.Снижение влажности зерна ца выходе из пропаривателя на предлагаемой установке приводит к облегчению работы 20 сушилок и снижению на 6/ расхода пара на операцию сушки. Ийтецсивный предварительный нагрев зерна на предлагаемой установке до более высокой температуры вызывает в большей мере релаксациоццые изменения зерна гречихи. В результате этих изменений облегчается шелушецие оболочек, так как снижается прочность соединенных составных частей последних. Следст вием ртого является повышение коэффициентов шелушения крупной и мелкой фракций зерна соответственно на 3,5 и 1,6. Равномерность нагрева зерна в бункере предварительного подогрева, а также его равномерное увлаж" нение в процессе пропаривация способствует улучшению комплексных потребительских показателей готовой продукции в сравнении,В предлагаемой установке для пред,варительного подогрева зерна гречихи используют тепло вторичного пара,как выбрасываемое из пропарцвателей,так и выходящие с зерном после опе"рации пропаривация. При поступлениизерна в бункер предварительного подогрева с температерой 5-20 С ц нагреве его в бункере до 84-85"С требуется 7660 кДж/кг, В установке спроизводительностью пропарцвацця10 т/ч подается ца предварительныйнагрев концов тепловых труб и следовательно подводящих коробов 1, 1 кг/ссмеси вторичного пара с воздухом стемпературой 99 С, располагаемыетеплосодержацце вторичного пара приуказанной характеристике его парамет.ров составляют 173 кДж/кг. Прц КПДнагрева подводящих коробов от тепловых труб в пределах 50-553 можно цс-пользовать 95,15 кДж/кг бросовоготепла ца нагрев зерна,Таким образом, конструктивные особеццости установки позволяют ца 35 Хповысить температуру и обеспечитьравномерность предварительного подогрева зерна, ца 14% увеличить производительность пропаривателя, снизитьна 13% расход пара ца операцию про-паривацця, ца 6 . на операцию сушки,при этом ца 1,6-3,5 достигается повышение коэфФициентов шелушения зерна и соответственно производительности крупоцеха при улучшении качестваготового продукта, что и предопреде"ляет рациональность использованияпредлагаемой установки промышленности, 11710911171091 ель В,Сорокина ароцай Корре ставит хред М.Пилипенк едактор М.Виана ака Я 70 Подписное Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 иал б Ти)ая. 584НИИПИ Государственного ко 1 и; ета СССРо делам изобретений и оч крытий5, Москва Ж, Раушсканаб., д.