Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна
Владельцы патента RU 2569005:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии (RU)
Изобретение относится к способу производства взорванного продукта из фуражного зерна и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Фуражное зерно загружают в теплообменник на 50-60% его объема. Обрабатывают отработанным паром при температуре 120-130°С с постоянным перемешиванием механизмом псевдоожижения, создающим вакуумный эффект. Перемещают в герметичную камеру, в которой одновременно обрабатывают острым паром и СВЧ-энергией, при непрерывном интенсивном перемешивании снизу вверх. Взрывают в камере вспучивания с разделением готового продукта от выделяющегося пара посредством воздушного потока вентилятора, проходящего через перфорированные наклонные плоскости камеры вспучивания. Предлагаемый способ производства взорванного продукта из фуражного зерна позволяет упростить технологию обработки сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна, повысить качество взорванного корма и снизить удельные энергозатраты. 2 ил.
Изобретение относится к способу для производства вспученного фуражного зерна и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.
Известны - «Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна проса» (пат. RU, 2511576, А23К 1/14, 10.04.2014 г.), «Способ производства взорванного продукта из лопающейся кукурузы» (пат. RU, 2511577, A23L 1/18, 10.04.2014 г.), «Способ производства вспученного продукта из семян льна» (пат. RU, 2511578, A23L 1/10, 10.04.2014 г.), «Способ производства хлопьев из зерна фасоли» (пат. RU, 2511579, A23L 1/10, 10.04.2014 г.), «Способ производства хлопьев из зерна нута» (пат. RU, 2511562, A23L 1/10, 10.04.2014 г.), «Способ производства хлопьев из зерна гороха» (пат. RU, 2511565, A23L 1/10, 10.04.2014 г.), и как наиболее близкий к предлагаемому изобретению, «Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго» (пат. RU, 2507864, А23К 1/14, 27.02.2014 г.), в которых обрабатываемый продукт замачивается при температуре 18-20°С в течение 28-36 часов до достижения зерном влажности 35-37%; 40-42%, сушится ИК-лучами, обрабатывается ИК-лучами до достижения зерном температуры 160-170; 170-180°С.
Данные способы имеют сложную технологию (длительное замачивание, двукратная сушка), что определяет высокую энергоемкость.
Известен «Аппарат производства взорванных зерен В-35М» (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.
Известен «Способ обеззараживания зерна и семян сельскохозяйственных культур» (пат. RU, 2496291, C1, А11С 1/00, 27.10.2013 г.), в котором сухое зерно обрабатывается в три последовательных этапа: увлажняется озонированной водой, отволаживается и в плотном слое обрабатывается СВЧ-энергией.
Процесс увлажнения, отволаживания, СВЧ-обработки и сушки неоправданно энергоемкий и многооперационные приемы трудно реализуемые на производстве. Не обеспечивается равномерность СВЧ-обработки в плотном слое.
Задачей предлагаемого изобретения является исключение отмеченных недостатков, повышение качества корма из сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна с одновременным выполнением всех операций, что позволит повысить качество кормов и снижение удельных энергозатрат.
Поставленная задача достигается тем, что фуражное зерно загружают в теплообменник на 50-60% его объема, обрабатывают отработанным паром при температуре 120-130°С с постоянным перемешиванием механизмом псевдоожижения, создающим вакуумный эффект, перемещают в герметичную камеру, в которой одновременно обрабатывают острым паром и СВЧ-энергией, при непрерывном интенсивном перемешивании снизу вверх и взрывают в камере вспучивания, с разделением готового продукта от выделяющегося пара посредством воздушного потока вентилятора, проходящего через перфорированные наклонные плоскости камеры вспучивания.
Для снижения времени обработки сырья в герметичной камере 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°С, 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 вакуумный эффект (разрежение), что интенсифицирует процесс псевдоожижения обрабатываемого зерна и обеспечивает свободный доступ пара к каждому зерну.
Наличие наклонных перфорируемых поверхностей в камере вспучивания обеспечивает беспрепятственное истечение из герметичной камеры разогретого продукта, его взрыва, качественного и своевременного разделения готового корма и отработанного пара воздушным потоком вентилятора.
Сущность предлагаемого изобретения реализуется в линии производства взорванного продукта из фуражного зерна и поясняется фиг. 1 - схема линии производства взорванного продукта из фуражного зерна, фиг. 2 - разрез Α-A 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 крестовинами 4, жестко закрепленными 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, предлагаемый способ производства взорванного продукта из фуражного зерна позволяет упростить технологию обработки сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна, повысить качество взорванного корма и снизить удельные энергозатраты.
Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна, характеризующийся тем, что фуражное зерно загружают в теплообменник на 50-60% его объема, обрабатывают отработанным паром при температуре 120-130°C с постоянным перемешиванием механизмом псевдоожижения, создающим вакуумный эффект, перемещают в герметичную камеру, в которой одновременно обрабатывают острым паром и СВЧ-энергией, при непрерывном интенсивном перемешивании снизу вверх и взрывают в камере вспучивания, с разделением готового продукта от выделяющегося пара посредством воздушного потока вентилятора, проходящего через перфорированные наклонные плоскости камеры вспучивания.
