Установка для подготовки зерна крупяных культур к переработке в крупу

(19 2 В 1/ ОП РЕТЕНИЯ АНИ нннЙн,.: ; -. ТОР СКОМУ ии и ведеса на ИТИПП,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Одесский технологическийииституг пищевой промышленностиим. И.В.Ломоносова(56)1.:Правила организацния техвологического процескрупяных предприятиях. М.,ВНИИЗ, 1981, с. 2534.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3294866/13,(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР К ПЕРЕРАБОТАТЬВ КРУПУ, содержащая. последовательносоединенные посредством паропроводабуферный пароаккумулирующий сосудс обратным клапаном,.двухконтурныйрекуперативный теплообменник с вен- .тилятором, состоящим из воздуховодаи иагиетающег 6 и всасывающего патруб. ков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна с гаэораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторич.ного пара, и коллектор с воздуховодами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта путем более полно го выделения трудноотделимых примесей, обеспечения более равномерного пропаривания зерна и увеличения выхода готового продукта, установка дополнительно снабжена моечной машиной с отжнмной колонкой, соединенной с вентилятором теплообменника, выходой патрубок конденсатосборника соединен с входным патрубком теплобменника в месте расположения патрубка выброса вторичного пара пропаривателя, при этом газораспределительная камера бункера предварительного подогрева соединена с нагнетающим патрубком вентилятора, а теплообменник - с воздуховодом вентилятоЪ1 1084Изобретение относится к подготовке зерна к помолу и может быть использовано для подготовки к переработке зерна гречихи, овса, гороха и других культур. 5Известна технология производства ,гречневой крупы включающая очисткугречихи в зерноочистительном отделении путем двухкратного последователь Оного пропускания всей массы зерна через сепараторы; предварительное деление гречихи на рассеве или крупосортировке 1-й системы на три фракциипо крупности с целью последующей15 раздельной очистки потоков зерна от дикой редьки на ситах с отверстиямитреугольной формы и вьщеления мелкойгречихи на ситах с отверстиями прямоугольной формы, установленных на рас 20севах и крупосортировках 2-й и 3-й систем; однократный пропуск всей массы гречихи через овсюгоотборник длявыделения пшеницы и других сорных семян удлиненной формы; дополнительную очистку гречихи, содержащей минеральную примесь, в камнеотборочной машине или пневмостоле; гидротермическую обработку в пропаривателях Нерушапри давлении пара 0,25-0,30. МПапродолжительностью 5 мин; сушку пронаренного зерна в паровых вертикальных сушилках до влажности после высушивания не выше 13,57; охлаждение просушенного зерна до температуры, не превьппающей температуру воздуха производственного помещения на 6-8 С;о просеивание в аспираторах для дополнительного отделения легких примесей; сортирование на фракции .по крупности (предварительное и окончатель О ное) использованием рассевов или крупосортировок; пелушение гречихи пофракционно; просеивание каждой Фракции на рассевах; контроль крупы ядрицы.45Отсутствие моечной машины не позволяет на крупозаводах достигнуть выделения трудноотделимых примесей с технологической эффективностью вышее 29-487, что затрудняет работу технологического оборудования и влияет на качество вырабатываемой крупы.При поступлении на крупозавод зерна гречихи с засоренностью вьппе 3,07 довести зерно гречихи до кон диций (0,57) на технологическом обо. рудовании по вьппеьписанной схеме не предоставляется возможным.Кро 069 2ме того, гречиха поступает на крупозаводы со значительно большей засоренностью, чем предусмотрено,В процессе очистки зерна в зерно.очистительном отделении в отходы теряется до 57 наиболее крупного зерна гречихи 11).Отсутствие операции предварительного подогрева зерна гречихи передпропариванием не позволяет стабилизировать и интенсифицировать процесспропариванияф а следовательно, поднять производительность крупоцехаи улучшить качество крупы.Наиболее близкой по техническомурешению к предлагаемой являетсяустановка для подготовки зерна крупя.ных культур к переработке в крупу,содержащая последовательно соединенные посредством паропровода буферныйпароаккумулирукпций сосуд с обратнымклапаном, двухконтурный рекуперативный теплообменник с вентилятором,состоящим из воздуховода и нагнетающего и всасывающего патрубков, и конденсатосборником, бункер для предварительного подогрева зерна. с газораспределительной камерой, пропариватель, установленный под бункером спатрубком выброса вторичного параи коллектор с воздуховодами 2 3Однако отсутствие моечной машины,не позволяет вьщелить трудноотделимые примеси свыше 483, что приводитк нарушению режимов работы шелушильных машин, раскалыванию ядра и снижению эффективности шелушения зерна. гречихи,Существующая технологическая схема очистки зерна не только не позволяет выделить трудноотделимые примеси, но и приводит к потере до 57 наи.более крупного зерна гречихи.Отсутствие мокрой обработки зернагречихи в процессе ее переработкиприводит к переходу в крупу до 857,эпифитной микрофлоры, обсемененностькрупы микроорганизмами снижает устойчивость крупы при хранении что,треФрбует срочной ее реализации потребителю.Обсемененность гречневой крупымикроорганизмами,. а также присутствие мучели, пыли и других примесейзаставляет потребителя мыть крупуперед употреблением., что приводит крастворению водорастворимых витаминов, минеральных веществ, крахмалаи др., в особенности из колотого яд1084069 3ра, и потере до 1,8 К сухих веществи, в конечном итоге, снижению пищевой ценности крупы.При поступлении зерна гречихи впропариватель его температура значительно отличается от температуры пара в пропаривателе, для чего необходима более высокая температура предварительного подогрева зерна, а следовательно, и температура нагревавоздуха в теплообменникеИспользование двухконтурного теплообменникана вторичном паре в смеси с конденсатом не может обеспечить нагревовоздуха свыше 85 С.Повышение темпе 15ратуры предварительного подогревазерна гречихи перед пропариваниемдо температуры пара при пропаривании,зерна может привести не только кинтенсификации процесса пропаривания)Юно и улучшению технологическихсвойств зерна и качества готовогопродукта,Целью изобретения является улучшение качества готового продуктапутем более полного выделения трудноотделимых примесей, обеспечениеболее равномерного пропаривания зерна и увеличение выхода готового продукта.0Поставленная цель достигается тем,что установка для подготовки зернакрупяных культур к переработке вкрупу, содержащем последовательносоединенные. посредством паропроводабуферный пароаккумулирующий сосудс обратным клапаном, двухконтурныйрекуперативный теплообменник с вентилятором, состоящим иэ воздуховодаи нагнетающего и всасывающего патрубков, и конденсатосборником, бункердля предварительного подогрева зерна с газораспределительной камерой,пропариватель, установленный под бункером с патрубком выброса вторичногопара, и коллектор с воздуховодами,дополнительно снабжена моечной машиной с отжимной колонкой, соединен;ной с вентилятором теплообменника,выходной патрубок конденсатосборни-ка соединен с входным патрубкомтеплообменника в месте расположенияпатрубка выброса вторичного парапропаривателя, при этом газораспределнтельная камера бункера предварительного подогревасоединена с нагнетающим патрубком вентилятора, а,теплообменник - с воэдуховодом венти"лятора. 4На чертеже показана установка длн подготовки зернокрупявых культур к переработке в крупу.Установка содержит моечную ванну, где расположены зерновые шнеки 1, ротоо центрифугальной отжимной колонки 2 моечной машины, ситовую обечайку 3, патрубок 4 вывода зерна из центрифугальной колонки 2, норию 5 для подъема зерна и подачи в бункер 6 предварительного подогрева после мойки, загрузочный пробковый затвор 7, пропариватель 8, разгрузочный пробковый затвор 9, паропровод 10 выброса вторичного пара иэ пропаривателя 8, вентиль 11 для открытия после истечения заданного периода пропаривания и выброса вторичного пара в паропровод 12, входной патрубок 13 двухконтурного рекуперативного теплообменника 14 контура на участке выброса вторичного пара из пропаривателя 8, патрубок 15 выброса конденсата, вентилятор 16 отсоса отработанного воздуха из сушилок и нагнетания в теплообменник 14, пароаккумулирующий буферный сосуд 17, патрубок 18 буферного пароаккумулирующего сосуда с фланцем для крепления обратного клапана 19, рас" положенные в верхней части сосуда 17, пароредуктор 20 для редуцирования смеси вторичного пара с конденсатом по паропроводу 21 во входной патрубок 22 из сосуда 17, выходной патрубок 23 для вывода в конденсатосбор- ник 24 конденсата, воздуховод 25 отсоса подогретого воздуха из теплообменника 14 вентилятором 26, возду" ховод 27 на участке нагнетания теплого воздуха вентилятором 26 в верхнюю. часть ротора центрифугальной колонки 2 в противотоке движению зерна, вентиль 28,вентиль 29 подачи пара от центральной магистрали, вентиль 30 для подачи пара по паропроводу 31 от центральной магистрали во входной патрубок 32 рекуперативного теплообменника 33, питающегося от центральной магистрали и соединенного воздуховодом 25 с теплообменником 14, патрубок 34 вывода в конденсатосборник 35 и подачи по трубопроводу 36 конденсата во входной патрубок 13 теплообменника 14, паропровод 37 подвода пара от центральной магистрали в пропариватель 8, вентилятор 38 отсоса подогретого воздуха по воздуховоду 39.из тепло5 1084069 обменника 33, воздуховод 40 нагнетания подогретого воздуха в гаэораспределительную камеру 41 для распределения и равномерной его подачи через подводящие короба 42 в бункер предварительного подогрева зерна 6. 5 0 Установка работает следующим обра. зом.Зерно гречихи поступает в моечную .1 машину, вначале на зерновые шнеки где при перемещении зерна происходит выделение легковесных примесей, которые всплывают, а тяжелые, в том числе минеральная примесь, осаждаются 15 и выводятся шнеками на машины, В процессе перемещения зерна зерновыми шнеками 1 происходит выделение примесей (более 967). При погружении зерна в воду его поверхность захватыва 20 ет влагу, которую удаляют при движении зерна в центрифугальной колонке 2. Влага через ситовую обечайку 3 отделяется за счет центробежной силы вращения ротора колонки от зерна ф 25 а.зерно через патрубок 4 выводится из моечной машины.Однако при этом не удается снять всю поверхностную влагу зерна в центрифугальной колонке 2Для решения этой задачи используются вторич 30 ное тепло по следующей схеме.После загрузки зерна в пропарива. тель 8 через загрузочный пробковый затвор 7 открывают вентиль 29 и по паропроводу 37 из центральной магист-З 5 ради производят подачу пара до уста-, новленного давления. По истечении определенного времени пропаривания открывают вентиль 11 и производят параллельный выпуск вторичного пара в буферный сосуд 17 и по наропроводу 12 в двухконтурный теплообменник 14 при открытии вентиля 28. Открытие вентиля 11 приводит к тому, что между пропаривателем 8 и сосудом 17 (как между сообщающимися сосудами) устанавливается одинаковое давление. Дальнейшее же истечение вторичного пара по паропроводу 12 уменьшает давление в магистрали паропроводов 10 и 12 по сравнению с давлением в сосуде 17, поэтому срабатывает обратный клапан 19, и вход и выход пара через патрубок 18 в сосуд 17 прекращается. Из сосуда 17 смесь конденсата и вторичного пара пароредуктором 20 по паропроводу 21 непрерывно подается через входной патрубок 22 в теплообменник 14. Рас" ход пара устанавливается таким чтоУ бы обеспечить пароредуктором 20 непрерывное редуцирование его из сосуда 17 до начала следующего цикла выброса вторичного пара иэ пропаривателя. 8 в сосуд 17, чем достигается непрерывный нагрев рабочей поверхности двухконтурного теплообменника 14. На выходе иэ теплообменника 14 через патрубок 23 в конденсатосборник 24 отводится конденсат,который после очистки может использоваться в котельной, Вентилятор 16отсасывает из паровых сушилок теплый отработанный воздух, которыйдля подогрева до более высокой температуры нагнетается в теплообменннк 14. Так как нагрев рабочей поверхности теплообменника 14 производится непрерывно, то и нагнетаемыйв него воздух подогревается до постоянной температуры. Подогретый втеплообменнике 14 воздух по воздуховоду 25 отсасывается вентилятором 26и по воздуховоду 27 нагнетается вверхнюю часть центрифугальной колонки 2 навстречу подымаемому бичами коланки 2 зерну. Продуваемый воздух.стемпературой 85-96 С эффективно удаляет поверхностную влагу зерновки вколонке 2 (практически влажность зерна на выходе равняется исходной). Измоечной машины зерно через патрубок 4 подается на корню 5, котораяподымает и подает зерно в бункер 6предварительного подогрева. При открытии вентилей 30 пар от центральной магистрали непрерывно подаетсячерез патрубок 32 в теплообменник 33.Для достижения заданной температурынагрева рабочей теплообменной поверхности теплообменника 33 вентилем 30регулируется подача требуемого давления пара от центральной магистрали. Так как в теплообменник 33 производится непрерывная подача пара приболее высоком давлении, чем в теплообменник 14, то из теплообменника 33через патрубок 34 в конденсатосборник 35 отводится обильное количествоконденсата, который направляется потрубопроводу 36 через входной патрубок 13 в теплообменник 14. Подачаконденсата в теплообменник 14 по вышеуказанной схеме повышает тепловойКПД нагрева его рабочей поверхности.Это объясняется тем, что в устройст069 8хода пара, так как в него из двухконтурного теплообменника 14 поступает воздух с высокой температурой(до 96 С), для подогрева которогоодо более высокой температуры, всреднем на 30-35 С, расходуется всеого 7-97 пара от поступающего в пропариватель 8. В то время как теплообменником 14 утилизируется до 177вторичного от поступающего в пропариватель 8, теплообменник 33 дляподогрева воздуха на 30-35 С использует в два раза меньше пара.Для исследований брали гречихусорта Богатырь урожая 1981, выращенную в Брянской обл. следующего ка,чества: исходная влажность зерна10,3-13,37; содержание крупной фракции зерна - сход сита ф 4 мм 777.,мелкой - 237; примеси: минеральная,0,287, сорная 2,67, зерновая 2,9 Х;выход чистого ядра 78,107; выходлузги 19,397"Сравнительная оценка выделениятрудноотделимых примесей на известной и предлагаемой установках приведена в табл. 1.Из данных табл. 1 видно, что при.менение в предлагаемой установкемоечной машины позволяет выделитьпрактически всю минеральную примесь,остаточное содержание которой составило 0,033, в то время как по прототипу только 0,143, т.е. остается50,07 Кроме того, промывкой с поверхности зерна удаляется значитель, ное количество микроорганизмов, до1,73 тыс. на 1 г зерна.Удаление в .процессе мойки зернапыли и микроорганизмов способствуеттому, что в процессе переработкизерна в крупу переходит значительноменьшее количество эпифитной микрофлоры, что соответственно й предопре"деляет более высокую устойчивостьтакой крупы при хранении в сравнениис прототипом. Влажность зерна гречихи после выхода из моечной машины может практически соответствовать .исходной, этот параметр регулируется с помощью температуры воздуха, нагнетаемого вентилятором 26 в верхнюю часть центрифугальной колонки 2.Сравнительные результаты произво" дительности пропаривателей известной и предлагаемой установок представлены в табл. 2.Данные табл. 2 показывают, что в предагаемой установки производитель 1084ве - прототипе через входной патрубок 13 в соответствующий контур теплообменника 14, на участке выбросавторичного пара изпропаривателя 8,производится выброс в течение не более 2 мин, а в предлагаемом устройстве эа счет непоеоывного сброса изконденсатосборника 35 конденсата через патрубок 13 производится непрерывная подача и нагрев рабочей поверхности этого контура в теплообменнике 14..Подогретый в теплообменнике 14воздух вентилятором 38 по воздухо"воду 25 засасывается в теплообмен- цник 33, где и производится его нагрев до заданной температуры. Заданная температура нагрева воздуха втеплообменнике 33 регулируется давлекием пара с помощью вентиля 30.В данном случае температура нагревавоздуха в теплообменнике 33 достигает температуры пара, подаваемогов пропариватель 8, Нагретый до указанной температуры воздух вентилято- дром 38 засасывается по воздуховоду 39 и нагнетается по воздуховоду 40 в газораспределительную каме-.ру 41, где равномерно распределяетсяпо подводящим коробам 42 по всему30объему бункера 6. В результате этого по известному техническому решению производится равномерный нагревзерна в бункере 6. Температура нагрева зерна в бункере 6 соответствует температуре пара в пропаривателе 8. Поэтому при открытии загрузоч-,ного пробкового затвора 7 и подачеподогретого зерна в пропариватель 8с температурой, практически равнойтемпературе пара, подаваемого в про 40париватель 8 по паропроводу 37 отцентральной магистрали, происходитпроцесс пропаривания без динамического разгона на набор установленного давления, что в пропаоивателепа 45ра, не только интенсифицирует процесс пропаривания и оказывает положительное влияние на технологическиесвойства зерна и качество крупы, нои стабилизирует работу пропаривателя, при этом протекающие биохимические изменения в зерне от температурного воздействия пара происходятпри минимальном увлажнении зерна,что в дальнейшем облегчает работу ф.сушилок.Кроме того, применение теплооб-.менника 33 требует минимального рас л1084069 Т а б л и ц а 1. 0,86 4,58 Прототип 9 0,31 0,0 редлагаем ность пропаривателя в сравнении с прототипом возрастает на 30-357Достигается это тем, что температура зерна при поступлении в пропариватель практически равна температуре пара, додаваемого в пропариватель, в результате в предлагаемой установке на набор давления пара в пропари. вателе с учетом потерь тепла требуется 20 с, а в установке-прототи О пе - 1 10 с. Более высокая температура нагрева зерна при поступлении в пропариватель интенсифицирует процесс пропаривания (продолжительность снижается на 60 с в сравнении с про тотипом), а также стабилизирует его.Мойка зерна гречихи с последующим подсушиванием оболочек в центрифугальной колонке и предварительнымнагревом зерна перед пропариванием 20 до 127 оС, затем пропаривание с увлажнением оболочек и повторное высушивание ядра и оболочек гречихи вызывает релаксационные изменения (перенапряжения возникают в основном в плодовых оболочках, так как в ядро влага не успевает проникнуть), которые приводят к ослаблению соединений оболочек зерновки, что облегчает их шелушение. Высокая температура предва- зо рительного подогрева зерна гречихи перед пропариванием и последующее пропаривание способствует биохимическим изменениям поверхности ядра, укрепляющим структуру зерновки (дена-,5 турация белков и клейстериэация крахмала поверхностных слоев ядра повышает прочностные свойства ядра, 4 то снижает его дробление в процессе воздействия рабочих органов вальце декового станка). Сравнительные результаты обработки зерна гречихи на предлагаемой и известной установках представлены в табл. 3.Из данных табл. 3 следует, что коэффициент шелушения зерна на предлагаемой установке в сравнении с прототипом повышается на 7,5 Х,. на 4,3% увеличивается выход крупы 1 сорта. Воэможность увлажнения зерна гречихи, а также поддающаяся регулировке операция влагосъема, позволяют целенаправленно изменять технологические свойства зерна гречихи, чем обеспечивается высокоэффективное использование резервов количественно-качественного содержания зерна.УВозможность подачи зерна в пропариватель с заданной влажностью стабилизирует процесс пропаривания и положительно влияет на качество крупы. В сравнении с прототипом вырабатывается крупа более однородная по цвету по всей массе образца, при этом преобретает более ярко выражен- ный запах, свойственный гречневой крупе. Общая оценка потребительских достоинств гречневой крупы, выработанной на предлагаемой установке, 98-100 бал, а на установке-прототипе 92-95 бал.Таким образом, интенсификация процесса пропаривания, увеличение выхода крупы 1 сорта и повышение коэффициентов шелушения обеспечивают рост производительности крупоцеха в среднем на 20-253, при этом стабилизируется процесс пропаривания, повышается устойчивость крупы при хранении и ее качество.1084069 5 Время на набордавления в пропаривателе , 11 О 0 240 . 6 7 ф 2 ПрототипПредлагаемая Загрузка зерна" в пропаривтель Продолкительность пропари- вания Выгрузка зернаиз пропаривателя 60 олныи цикл проаривания 4 аблица 21084069 Составитель М.Выражейкинаедактор Л.Веселовская Техред М,Кузьма рект одписное 03 Филиал ПП 11 "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,каз 1859/7ВН Тира ПИ Государстве по делам изо Москва, Ж, 61 бного комитета СССРретений и открытийаушская наб., д. 4