Устройство для приготовления субстрата для выращивания грибов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, и именно к устройствам для приготовления субстратов для выращивания грибов, например вешенки. Устройство для приготовления субстрата содержит горизонтально расположенный корпус с передней и задней торцевыми поверхностями, снабженный люками для загрузки сырья и выгрузки субстрата. Внутри корпуса расположены лопасти для перемешивания и выгрузки, которые жестко закреплены на внутренней поверхности корпуса под углом к оси вращения, и блок термообработки сырья, механизм подачи сырья в корпус, механизм вращения. В устройство введена система вентиляции, соединенная с корпусом. Система вентиляции включает блок подачи воздуха в корпус, состоящий из центрального и распределительных трубопроводов, расположенных с передней торцевой поверхности корпуса, и блок клапанов для сброса воздуха, расположенных на задней торцевой поверхности корпуса. Корпус выполнен с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси. Блок термообработки выполнен в виде трубопроводов с распределительными патрубками с возможностью обеспечения равномерного увлажнения сырья. Корпус с внешней стороны снабжен ведомыми и ведущими катками, соединенными с механизмом вращения. Для выгрузки субстрата выполнено четыре герметичных люка, равномерно расположенных на передней торцевой поверхности корпуса. Кроме того, устройство снабжено весами, а механизм подачи сырья в корпус выполнен пневматическим. Это обеспечивает повышение надежности работы устройства при улучшении качества приготавливаемого субстрата. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, и именно к устройствам для биотехнологических процессов приготовления субстратов для выращивания грибов, например вешенки.

Известен тоннель для приготовления субстрата, представляющий собой герметичную камеру, оборудованную системой вентиляции с очисткой воздуха, системой пароснабжения и автоматическим регулятором параметров микроклимата. Пол тоннеля изготовлен из брусьев, уложенных со щелями для равномерного распределения подаваемого воздуха, на брусьях размещена синтетическая сетка для предотвращения просыпания субстрата в поддон тоннеля (Тишенков А.Д. Ферментация субстрата в тоннелях пастеризации. - Школа грибоводства. - №1(7). - 2001. - С.3).

Однако данная установка, как правило, используется для приготовления большого количества субстрата, в котором циклы увлажнения и ферментации разделены во времени, что усложняет процесс приготовления субстрата и требует наличия дополнительных механизмов. Кроме того, эффект соприкосновения фрагментов сырья, возникающий из-за отсутствия процесса перемешивания, увеличивает длительность приготовления субстрата.

Известна линия по приготовлению субстрата для выращивания съедобных грибов, содержащая последовательно расположенные по технологическому процессу механизм подачи сырья, устройство для его термообработки и устройство для выгрузки субстрата. При этом устройство для термообработки выполнено с горловиной загрузки сырья, сообщенной с транспортером механизма загрузки, и горловиной выгрузки готового субстрата, под которым установлен транспортер, расположенный наклонно для обеспечения подачи готового субстрата в накопитель. Внутри корпуса устройства термообработки установлен вал с лопастями (А.С. СССР N 1754008, МПК A 01 G 1/04).

Данная линия позволяет приготавливать субстрат для выращивания грибов различных видов и из различного сырья. Однако данное устройство недостаточно надежно из-за возможности заклинивания механизма вращения в процессе смешения сырья и не позволяет получать субстрат высокого качества из-за неравномерного перемешивания сырья в процессе приготовления субстрата.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является линия по приготовлению субстрата для выращивания съедобных грибов, содержащая последовательно расположенные по технологическому процессу механизм подачи сырья, устройство для его термообработки и устройство для выгрузки субстрата, при этом устройство для его термообработки выполнено в виде термоклава, снабженного водяной рубашкой, и имеет горловину загрузки сырья и горловину выгрузки готового субстрата. Внутри корпуса устройства термообработки установлен вал с лопастями. Транспортер механизма загрузки выполнен шнековым, а накопитель - в виде емкости, имеющей в поперечном сечении форму перевернутого усеченного конуса, меньшее основание которого имеет на конце сужающийся в сторону выгрузки лоток для обеспечения засыпки субстрата в тару, одна сторона каждой лопасти выполнена прямой, а другая сторона имеет скос 45° (Патент RU 3021568, МПК А 01 G 1/04).

Однако данная установка также недостаточно надежна и не позволяет получать субстрат высокого качества из-за неравномерного перемешивания сырья в процессе приготовления. Кроме того, установка недостаточно универсальна, т.к. позволяет производить субстрат только по технологии пастеризации.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности заявляемого устройства при улучшении качества приготавливаемого субстрата за счет обеспечения процесса равномерного перемешивания сырья в процессе приготовления субстрата.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для приготовления субстрата для выращивания грибов, содержащее горизонтально расположенный корпус с передней и задней торцевыми поверхностями, снабженный люками для загрузки сырья и выгрузки субстрата, внутри корпуса расположены лопасти для перемешивания и выгрузки и блок термообработки сырья, также механизм подачи сырья в корпус, механизм вращения, согласно предлагаемому решению в него введена система вентиляции, соединенная с корпусом, корпус выполнен с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси, лопасти жестко закреплены на внутренней поверхности корпуса под углом к оси вращения, а блок термообработки выполнен в виде трубопроводов с распределительными патрубками с возможностью обеспечения равномерного увлажнения сырья.

Кроме того, система вентиляции включает блок подачи воздуха в корпус, состоящий из центрального и распределительных трубопроводов, расположенных с передней торцевой поверхности корпуса, и блок клапанов для сброса воздуха, расположенных на задней торцевой поверхности корпуса.

Кроме того, корпус с внешней стороны снабжен ведомыми и ведущими катками, соединенными с механизмом вращения.

Для выгрузки субстрата выполнено четыре герметичных люка, равномерно расположенных на передней торцевой поверхности корпуса.

Кроме того, устройство снабжено весами, а механизм подачи сырья в корпус выполнен пневматическим.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид заявляемой установки, фиг.2 - вид передней торцевой поверхности корпуса установки.

Позициями обозначены:

1 - корпус установки,

2 - воздухопровод для загрузки сырья,

3 - воздухопровод для отвода воздуха,

4 - патрубки,

5 - измельчитель сырья,

6 - центральный трубопровод системы вентиляции,

7 - распределительные трубопроводы системы вентиляции,

8 - клапаны системы вентиляции,

9 - ведомый каток,

10 - ведущий каток,

11 - вал,

12 - редуктор,

13 - электродвигатель,

14 - опоры,

15 - весовой механизм,

16 - лопасти,

17 - трубопроводы с патрубками блока термообработки,

18 - паропровод,

19 - люки для выгрузки субстрата.

Устройство содержит горизонтально расположенный корпус 1, например цилиндрический, с передней и задней торцевыми поверхностями (см. фиг.1). Со стороны задней торцевой поверхности корпуса расположен механизм для загрузки сырья, с передней - механизм для выгрузки субстрата. При этом механизм загрузки сырья выполнен пневматическим и состоит из двух воздухопроводов 2 и 3, один из которых соединен с измельчителем сырья 5, снабженным вентилятором. Другой воздухопровод предназначен для отвода избыточного воздуха из корпуса при загрузке. Воздухопроводы соединены с корпусом посредством патрубков 4. Передняя торцевая поверхность корпуса может быть выполнена в виде крышки. Устройство снабжено системой вентиляции, состоящей из блока подачи воздуха в корпус, расположенного с передней торцевой поверхности корпуса, и блока клапанов 8 для сброса воздуха, расположенных на задней торцевой поверхности корпуса. Блок подачи воздуха в корпус выполнен в виде центрального трубопровода 6 - воздуховвода, соединенного с распределительными трубопроводами 7, расположенными, например, крестообразно с возможностью непрерывной подачи воздуха в процессе работы устройства (см. фиг.2). При этом по крайней мере одно отверстие в корпусе для подвода воздуха расположено таким образом, чтобы обеспечить ввод воздуха над субстратом (ближе к периферии торцевой поверхности корпуса). Корпус выполнен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. При этом корпус с внешней стороны снабжен ведомыми 9 и ведущими 10 катками. Ведомые катки 9 закреплены на корпусе 1 и опираются на ведущие катки 10 в виде роликов, которые соединены между собой валом 11, и с механизмом вращения, состоящим из редуктора 12 и электродвигателя 13. Ведущие ролики 10 закреплены на опорах 14, на которых смонтирован гидравлический весовой механизм 15. На внутренней поверхности корпуса 1 жестко закреплены лопасти 16 под углом к оси вращения по спиральной образующей. Устройство снабжено блоком термообработки сырья, который состоит из ряда трубопроводов 17 (в количестве не менее трех), предназначенных для подачи воды и пара и расположенных внутри корпуса по всей длине на равном расстоянии друг от друга для обеспечения равномерной термообработки и увлажнения сырья. Трубопроводы снабжены патрубками с защитным элементом, предотвращающим попадание сырья в полость трубопроводов, и жестко закреплены на поверхности корпуса между лопатками. Трубопроводы блока термообработки соединены через отверстие в задней торцевой поверхности корпуса с паропроводом 18. На передней торцевой поверхности корпуса смонтированы люки 19, предназначенные для выгрузки субстрата, снабженные зажимами для обеспечения герметичности в процессе работы. Количество люков выбирают в зависимости от конкретных параметров технологического процесса для обеспечения порционной выгрузки субстрата. В корпус вмонтирован датчик температуры.

Установка работает следующим образом.

Расчетное количество исходного сырья для приготовления субстрата, например предварительно измельченную солому, пневматически подают по воздухопроводу 2 в корпус 1. После завершения загрузки воздухопроводы отсоединяют от корпуса, патрубки 4 закрывают. Включают электродвигатель 13, который через редуктор 12 и соединенные валом 11 ведущие катки 10 приводные ролики приводит в движение ведомые катки 9, соединенные с корпусом 1, обеспечивая вращение последнего вокруг его горизонтальной оси для равномерного распределения сырья в корпусе. После отключения электродвигателя и остановки вращения корпуса сырье взвешивают, определяют его влажность. Затем рассчитывают необходимое количество воды для получения заданной величины влажности сырья. Включают электродвигатель 13 и во время вращения подают заданное количество воды через паропровод 18 в блок термообработки, состоящий из системы трубопроводов с патрубками 17. Затем периодической или непрерывной подачей пара поддерживают необходимую температуру для обработки сырья и приготовления субстрата. После достижения заданной температуры включают систему вентиляции, в которой через центральный трубопровод 6 и распределительные трубопроводы 7 начинают подачу воздуха в корпус 1. Клапаны 8, расположенные на задней торцевой поверхности корпуса, обеспечивают равномерность подачи воздуха в процессе работы за счет его стравливания. Сырье выдерживают при заданных условиях для наращивания микрофлоры не менее 18 часов. После окончания процесса приготовления субстрата отключают подачу пара, а полученный субстрат остужают подаваемым через трубопроводы системы вентиляции воздухом. После отключения подачи воздуха отключают электродвигатель и после остановки вращения корпуса открывают люки 19 и повторно включают машину для выгрузки готового субстрата. Заявляемое устройство является универсальным и позволяет производить субстрат не только по описанной выше технологии, но и другим технологиям, например ксеротермической, гидротермической, дробной стерилизацией, пастеризацией и др.

Предложенное расположение лопастей на внутренней поверхности корпуса и выполнение корпуса вращающимся позволяет повысить надежность работы устройства как в процессе приготовления субстрата, так и во время его автоматической выгрузки. Кроме того, введение в устройство двух ведомых катков с внешней стороны корпуса, соединенных с механизмом вращения посредством ведущих катков, соединенных между собой приводным валом, позволяет уменьшить энергопотребление устройства не менее чем в 5 раз по сравнению с прототипом. Преимуществом данного устройства является также его универсальность, т.к. обеспечивается возможность приготовления субстрата различными технологиями.

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления субстрата для выращивания грибов, содержащее горизонтально расположенный корпус с передней и задней торцевыми поверхностями, снабженный люками для загрузки сырья и выгрузки субстрата, внутри корпуса расположены лопасти для перемешивания и выгрузки и блок термообработки сырья, механизм подачи сырья в корпус, механизм вращения, отличающееся тем, что в него введена система вентиляции, соединенная с корпусом, корпус выполнен с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси, лопасти жестко закреплены на внутренней поверхности корпуса под углом к оси вращения, а блок термообработки выполнен в виде трубопроводов с распределительными патрубками с возможностью обеспечения равномерного увлажнения сырья.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система вентиляции включает блок подачи воздуха в корпус, состоящий из центрального и распределительных трубопроводов, расположенных с передней торцевой поверхности корпуса, и блок клапанов для сброса воздуха, расположенных на задней торцевой поверхности корпуса.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус с внешней стороны снабжен ведомыми и ведущими катками, соединенными с механизмом вращения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для выгрузки субстрата выполнено четыре герметичных люка, равномерно расположенных на передней торцевой поверхности корпуса.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено весами.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм подачи сырья в корпус выполнен пневматическим.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.02.2008

Извещение опубликовано: 20.02.2008        БИ: 05/2008

---