Линия производства взорванного продукта из фуражного зерна
Владельцы патента RU 2569003:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии (RU)
Изобретение относится к оборудованию для производства вспученного фуражного зерна. Линия содержит загрузочный бункер, систему отвода отработанного пара и теплообменник. Под теплообменником соосно расположены герметичная камера, снабженная затворами-дозаторами, камера вспучивания и выгрузной транспортер. Теплообменник снабжен механизмом псевдоожижения, содержащим крестовины, жестко установленные на валу и соединенные между собой вертикальными осями, равномерно расположенными по диаметру теплообменника. На осях в шахматном порядке закреплены рыхлители, выполненные в виде усеченных сфер со сферической поверхностью вверх. Камера вспучивания включает систему направляющих перфорированных плоскостей, расположенных под углом 52° к вертикали. Камера вспучивания соединена посредством вентилятора и системы отвода отработанного пара с теплообменником. Использование изобретения позволит упростить технологию обработки сыпучего, сухого и влажного фуражного зерна, а также повысить качество получаемого корма. 2 ил.
Изобретение относится к оборудованию для производства вспученного фуражного зерна и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.
Известен «Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго» (пат. RU 2507864, A23K 1/14, 27.02.2014 г.), в котором зерно сорго замачивается при температуре 18-20°C в течение 29 часов до достижения зерном влажности 35-37%, сушится ИК-лучами в течение 2-2,5 мин до влажности 28-30%, обрабатывается ИК-лучами при плотности лучистого потока 20-29 кВт/м2 в течение 90-100 с до достижения зерном температуры 170-180°C.
Данный способ имеет сложную технологию (длительное замачивание, двукратная сушка), что определяет высокую энергоемкость.
Известен «Аппарат производства взорванных зерен B-35M» (Взорванные продукты // [Электронный ресурс] URL:http://пром-либ (дата обращения: 14.04.2014, абзацы 10-16), который представляет собой вращающийся вокруг горизонтальной оси цилиндр, имеющий внутри четыре ребра для перемешивания зерен. Цилиндр приводится во вращательное движение от электродвигателя, герметически закрывается крышкой и нагревается при помощи газовой горелки.
Аппарат сложен в обслуживании, малопроизводителен (54 кг/ч) и не экономичен.
Известна «СВЧ-индукционная установка для микронизации зерна» (пат. RU 2502450, A23N 17/00, 27.12.2013 г., бюл. №36), содержащая стол, генераторные блоки с СВЧ-излучателями, индукционные плиты.
Установка сложная по конструкции и не обеспечивает испарения влаги в зерне и его взрыва. В установке не обеспечен перепад давления фуражного зерна и поэтому не гарантировано качество вспучивания.
Задачей предлагаемого изобретения является создание универсальной поточной линии производства взорванных кормов из сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна с одновременным выполнением всех операций, что позволит повысить качество кормов, производительность линии и снизить удельную энергоемкость.
Поставленная задача достигается тем, что линия производства взорванного продукта из фуражного зерна содержит загрузочный бункер, теплообменник, под которым соосно расположены герметичная камера, снабженная затворами-дозаторами, камера вспучивания и выгрузной транспортер, и систему отвода отработанного пара, при этом теплообменник снабжен механизмом псевдоожижения, содержащим крестовины, жестко установленные на валу и соединенные между собой вертикальными осями, равномерно расположенными по диаметру теплообменника, на которых закреплены в шахматном порядке рыхлители, выполненные в виде усеченных сфер со сферической поверхностью вверх, причем камера вспучивания, включающая систему направляющих перфорированных плоскостей, расположенных под углом 52° к вертикали, соединена посредством вентилятора и системы отвода отработанного пара с теплообменником.
Для снижения времени обработки сырья в герметичной камере и повышения ее КПД необходима предварительная тепловая обработка в теплообменнике отработанным паром. Фуражное зерно поступает в теплообменник из приемного бункера при температуре атмосферного воздуха и обрабатывается отработанным паром при температуре 120-130°C, при этом происходит конденсация пара и на поверхности каждого зерна оседает конденсат. Мокрое зерно слипается, фиксируется на стенках теплообменника и его рабочих органах. Поэтому необходимо механическое псевдоожижение, обеспечивающее равномерный прогрев каждого зерна, а также надежную работу самого механизма псевдоожижения.
Для этого в механизме псевдоожижения вертикальные оси, соединяющие крестовины, расположены равномерно по диаметру теплообменника, а закрепленные на них в шахматном порядке рыхлители выполнены в виде усеченных сфер, установленных сферой вверх. При вращении крестовин возникает разность скоростей движения воздуха на сферической верхней и плоской нижней поверхностях рыхлителей, создается разрежение, что интенсифицирует процесс псевдоожижения обрабатываемого зерна и обеспечивает свободный доступ пара к каждому зерну.
Наличие наклонных перфорируемых поверхностей в камере вспучивания вызвано необходимостью беспрепятственного истечения из герметичной камеры разогретого корма, его взрыва, качественного и своевременного разделения готового корма и отработанного пара воздушным потоком вентилятора.
Установка наклонных перфорированных направляющих поверхностей под углом 52° к вертикали определена опытным путем. При вспучивании фуражного зерна различных культур образуются вспученные корма различной формы: шарообразной, многогранной и др. Такой угол наклона максимально удовлетворяет продвижение готового продукта любой формы.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 - схема линии производства взорванного продукта из фуражного зерна, фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.
Линия производства взорванного продукта из фуражного зерна содержит приемный бункер 1 (см. фиг. 1), сообщенный с теплообменником 2 (см. фиг. 1, 2), внутри которого на валу 3 жестко закреплены крестовины 4 механизма псевдоожижения, соединенные между собой вертикальными осями 5, равномерно расположенными по диаметру теплообменника, на которых установлены в шахматном порядке рыхлители 6, выполненные в виде усеченных сфер, расположенных сферой вверх. Под теплообменником соосно расположена герметичная камера 7, которая в верхней части посредством затвора-дозатора 8 соединяется с теплообменником 2, а в нижней части также посредством затвора-дозатора 9 - с камерой вспучивания 10, содержащей систему перфорированных направляющих плоскостей 11, установленных под углом 52° к вертикали, тканые сетки 12, 13 на боковых стенках камеры вспучивания 10 и вентилятор 14, посредством которого она через систему отвода отработанного пара 15 сообщена с теплообменником 2. Под камерой вспучивания 10 находится выгрузной транспортер 16.
Линия производства взорванного продукта из фуражного зерна работает следующим образом. Подлежащее обработке фуражное зерно из приемного бункера 1 поступает в теплообменник 2, заполняя его емкость на 50-60%, постоянно перемешивается рыхлителями 6, установленными в шахматном порядке на вертикальных осях 5 соединяемых крестовин 4, жестко закрепленных на вращающемся валу 3 теплообменника 2, при этом за счет разности скоростей движения воздуха на верхней сферической поверхности и нижней плоской поверхности рыхлителей 6 возникает разряжение, что интенсифицирует процесс псевдоожижения - непосредственное соприкосновение каждого отдельного зерна с отработанным паром. Под воздействием механического псевдоожижения, собственного веса и давления постоянно поступающего потока фуражного зерна из приемного бункера 1 в теплообменник 2 пропаренное зерно опускается на дно теплообменника 2 и посредством затвора-дозатора 8 загружается в герметичную камеру 7, в которой под одновременным воздействием перегретого пара, СВЧ-энергии и механического перемешивания проходит дальнейшую обработку и затем через затвор-дозатор 9 выгружается в камеру вспучивания 10. Резкий перепад давления приводит к испарению влаги в каждом отдельном зерне, оно взрывается и его объем увеличивается в 5-10 раз. В процессе вспучивания выделяется тепло и пар, который отсасывается вентилятором 14 через перфорированные наклонные плоскости 11, установленные под углом 52° к вертикали (происходит отделение готового продукта), тканые сетки 12, 13 и по системе отвода отработанного пара 15 подается в теплообменник 2, а готовый продукт поступает на выгрузной транспортер 16. Линия может работать как в непрерывном, так и в цикличном режиме.
Таким образом, предлагаемая линия производства взорванного продукта из фуражного зерна позволяет за счет предложенной конструкции упростить технологию обработки сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна, повысить качество взорванного корма, производительность линии и снизить удельную энергоемкость.
Линия производства взорванного продукта из фуражного зерна, характеризующаяся тем, что она содержит загрузочный бункер, теплообменник, под которым соосно расположены герметичная камера, снабженная затворами-дозаторами, камера вспучивания и выгрузной транспортер, и систему отвода отработанного пара, при этом теплообменник снабжен механизмом псевдоожижения, содержащим крестовины, жестко установленные на валу и соединенные между собой вертикальными осями, равномерно расположенными по диаметру теплообменника, на которых закреплены в шахматном порядке рыхлители, выполненные в виде усеченных сфер со сферической поверхностью вверх, причем камера вспучивания, включающая систему направляющих перфорированных плоскостей, расположенных под углом 52° к вертикали, соединена посредством вентилятора и системы отвода отработанного пара с теплообменником.
