Способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса


 


Владельцы патента RU 2614805:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). (RU)

Изобретение относится к утилизации и рекуперации теплоты и может быть использовано в мукомольном производстве. Способ заключается в том, что предварительно подогревают влажное зерно, сушат его, охлаждают, подают на хранение с дальнейшей подачей в подготовительное отделение мукомольного завода для выделения примесей и очистки поверхности зерна с последующим увлажнением, отволаживанием и измельчением в вальцевом станке. Затем подают смесь отработанного сушильного агента после сушки, охлаждения и хранения зерна в циклон-очиститель для очистки от содержащихся в ней взвешенных твердых частиц с дальнейшей подачей смеси на охлаждение и осушение в испаритель парокомпрессионного теплового насоса. Разделяют осушенную смесь на три потока, один из которых вначале направляют в рекуператор, затем в конденсатор парокомпрессионного теплового насоса и далее в шахтную зерносушилку, второй поток подают в охладитель на охлаждение зерна после сушки, а третий - на активное вентилирование зерна при его хранении в бункерах. Отводят образовавшийся конденсат из испарителя парокомпрессионного теплового насоса в машину интенсивного увлажнения, охлаждают воду в рекуператоре, используемую для отвода теплоты от быстровращающегося вальца вальцевого станка, которая выделяется при измельчении зерна. При этом отработанную воду после вальцевого станка возвращают на охлаждение по контуру рециркуляции. Способ обеспечивает повышение качества муки. 1 ил.

 

Изобретение относится к утилизации и рекуперации теплоты и может быть использовано в мукомольном производстве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна при его сушке и хранении [Пат. № 2303213 РФ, F26B3/14, F26B21/08, F26B21/10. Способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна при его сушке и хранении [Текст] / А.А. Шевцов, А.Н. Остриков, Д.А. Бритиков, Е.В. Фурсова (Россия) – № 2005133720/06; заявлено 02.11.2005; опубл. 20.07.2007], включающий управление процессом сушки в шахтной рециркуляционной сушилке и предусматривающий предварительный подогрев влажного зерна потоком отработанного сушильного агента, сушку зерна осушенным воздухом, охлаждение зерна свежим воздухом с последующим его продолжительным хранением в силосах, осушение и охлаждение отработанного сушильного агента в рабочей секции испарителя с дальнейшим разделением его на два потока, один из которых подают на активное вентилирование зерна в силосы, а другой на сушку зерна после предварительного подогрева в конденсаторе теплонасосной установки и калорифере.

Однако известный способ имеет следующие недостатки:

- невысокое качество зерна и муки;

- не в полной мере осуществляется рекуперация и утилизация теплоты используемых теплоносителей;

- не обеспечивается использование воды, образовавшейся при конденсации влаги из сушильного агента в испарителе теплового насоса, что не позволяет снизить расход питьевой воды и создать условия для ее экономии;

- не используется рекуперация охлажденного воздуха после испарителя;

для охлаждения воды, направляемой в вальцевый станок при охлаждении валков в режиме рециркуляции, что негативно отражается на качестве промежуточных продуктов, в общем, и муки, в частности;

- не предусмотрено интенсивное увлажнение и отволаживание зерна при его подготовке для переработки в муку;

- не предусмотрено использование воды, испарившейся из зерна в процессе сушки, для интенсивного увлажнения зерна и охлаждения валков вальцевого станка при измельчении.

Технической задачей изобретения является повышение качества зерна при сушке и хранении, более полная рекуперация и утилизация теплоты используемых теплоносителей, рациональное использование воды, испарившейся из зерна, снижение удельных материальных и энергетических затрат на сушку и хранение зерна.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса, характеризующийся тем, что он предусматривает предварительный подогрев влажного зерна, его сушку, охлаждение, подачу на хранение с дальнейшей подачей в подготовительное отделение мукомольного завода для выделения примесей и очистки поверхности зерна с последующим увлажнением, отволаживанием и измельчением в вальцевом станке; подачу смеси отработанного сушильного агента после сушки, охлаждения и хранения зерна в циклон-очиститель для очистки от содержащихся в ней взвешенных твердых частиц с дальнейшей подачей смеси на охлаждение и осушение в испаритель парокомпрессионного теплового насоса; разделение осушенной смеси на три потока, один из которых вначале направляют в рекуператор, затем в конденсатор парокомпрессионного теплового насоса и далее в шахтную зерносушилку, второй поток подают в охладитель на охлаждение зерна после сушки, а третий на активное вентилирование зерна при его хранении в бункерах; отвод образовавшегося конденсата из испарителя парокомпрессионного теплового насоса в машину интенсивного увлажнения; охлаждение воды в рекуператоре, используемой для отвода теплоты от быстровращающегося вальца вальцевого станка, которая выделяется при измельчении зерна, причем отработанная вода после вальцевого станка возвращается на охлаждение по контуру рециркуляции.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества зерна при сушке и хранении, экономии удельных материальных и энергетических затрат за счет более полной рекуперации и утилизации теплоты используемых энергоносителей и рациональном использовании воды, испарившейся из зерна.

На фиг. 1 представлена схема, реализующая предлагаемый способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса.

Схема содержит утилизатор 1; шахтную зерносушилку 2; охладитель 3; циклон-очиститель 4; нории 5, 6; винтовые конвейеры 7, 8, 9,10; бункера для хранения 11; машину интенсивного увлажнения 12; бункера для отволаживания 13; вентиляторы 14, 15, 16; насосы 17, 18; вальцевый станок 19; рекуператор 20; вентиль для подпитки холодной воды 21; парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор 22, конденсатор 23, дросселирующий вентиль 24 и испаритель 25; блок зерноочистительных машин для выделения примесей из зерна и очистки его поверхности 26.

Способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса осуществляют следующим образом.

Влажное зерно подают сначала в утилизатор 1, где оно подогревается за счет теплоты отработанного сушильного агента, а затем в шахтную зерносушилку 2, где продувается воздухом, последовательно нагретым в рекуператоре 20 и конденсаторе 23 парокомпрессионного теплового насоса, в результате чего влажность исходного зерна снижается. Далее высушенное зерно направляют в охладитель 3, где оно охлаждается воздухом, поступающим из испарителя 25 парокомпрессионного теплового насоса. Высушенное и охлажденное зерно с помощью нории 5 и винтового конвейера 7 подают на хранение в бункера 11, где зерно подвергают активному вентилированию охлажденным и осушенным воздухом после испарителя 25 парокомпрессионного теплового насоса.

Зерно из бункеров 11 конвейером 8 подают в блок зерноочистительных машин для выделения примесей из зерна и очистки его поверхности 26, где происходит очистка зерна от примесей, отличающихся геометрическими размерами, скоростью витания и др. от основного зерна. Норией 6 очищенное зерно сначала направляют в машину интенсивного увлажнения 12, а затем винтовым конвейером 9 в бункера для отволаживания 13. Увлажненное зерно из бункеров 13 винтовым конвейером 10 отводят на измельчение в вальцевый станок 19 и далее на рассев для дальнейшей его переработки в соответствии с технологической схемой производства муки.

Отработанный сушильный агент после шахтной зерносушилки 2 подают вначале в утилизатор 1 для подогрева влажного зерна, а затем в циклон-очиститель 4, куда также направляют отработанный воздух после охладителя 3 и бункеров для хранения зерна 11. Полученную смесь воздуха очищают в циклоне-очистителе 4 от содержащихся в ней взвешенных твердых частиц.

Далее смесь воздуха после очистки подают на охлаждение и осушение в испаритель 25 парокомпрессионного теплового насоса, а затем ее разделяют на три потока. Один поток вначале направляют в рекуператор 20, потом в конденсатор 23 парокомпрессионного теплового насоса и далее вентилятором 14 в шахтную зерносушилку 2. Второй поток с помощью вентилятора 15 подают в охладитель 3 для охлаждения зерна после сушки, а третий поток вентилятором 16 в бункера 11 для активного вентилирования зерна при его хранении.

При охлаждении и осушении смеси воздуха в испарителе 25 парокомпрессионного теплового насоса образуется конденсат, который отводят с помощью насоса 17 в машину интенсивного увлажнения 12. В случае нехватки образовавшегося конденсата для увлажнения зерна или в случае технологических сбоев в схеме предусмотрена подпитка необходимого количества холодной воды через вентиль 21.

При измельчении зерна в вальцевом станке 19 выделяется большое количество теплоты, которую необходимо отводить от быстровращающегося вальца для сохранения высокого качества готового продукта. С этой целью в схеме предусмотрено охлаждение быстровращающегося вальца холодной водой, которую охлаждают в рекуператоре 20 и снова возвращают насосом 18 в вальцевый станок 19 по контуру рециркуляции.

Таким образом, предлагаемый способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса позволяет:

- повысить качество зерна и муки;

- в полной мере осуществить рекуперацию и утилизацию теплоты используемых теплоносителей;

- обеспечить использование воды, образовавшейся при конденсации влаги из сушильного агента в испарителе теплового насоса, что позволяет снизить расход питьевой воды и создать условия для ее экономии;

- использовать рекуперацию охлажденного воздуха после испарителя для охлаждения воды, направляемой в вальцевый станок при охлаждении валков в режиме рециркуляции, что не отражается на качестве промежуточных продуктов, в общем, и муки, в частности;

- проводить более интенсивное увлажнение и отволаживание зерна при его подготовке для переработки в муку;

- использовать воду, испарившуюся из зерна в процессе сушки, для интенсивного увлажнения зерна и охлаждения валков вальцевого станка при измельчении.

- снизить удельные материальные и энергетические затраты на сушку и хранение зерна.

Способ утилизации и рекуперации теплоты в мукомольном производстве с использованием парокомпрессионного теплового насоса, заключающийся в том, что предусматривают предварительный подогрев влажного зерна, его сушку, охлаждение, подачу на хранение с последующим увлажнением, отволаживанием и измельчением в вальцевом станке, подачу смеси отработанного сушильного агента после сушки, охлаждения и хранения зерна в циклон-очиститель для очистки от содержащихся в ней взвешенных твердых частиц с дальнейшей подачей смеси на охлаждение и осушение в испаритель парокомпрессионного теплового насоса, разделение осушенной смеси на три потока, один из которых вначале направляют в рекуператор, затем в конденсатор парокомпрессионного теплового насоса и далее в шахтную зерносушилку, второй поток подают в охладитель на охлаждение зерна после сушки, а третий на активное вентилирование зерна при его хранении в бункерах, отвод образовавшегося конденсата из испарителя парокомпрессионного теплового насоса в машину интенсивного увлажнения, охлаждение воды в рекуператоре, используемой для отвода теплоты от быстро вращающегося вальца вальцевого станка, которая выделяется при измельчении зерна, причем отработанную воду после вальцевого станка возвращают на охлаждение по контуру рециркуляции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубоволокнистых материалов, и позволяет повысить эффективность их подсушки перед механической обработкой на мяльно-трепальном агрегате и снизить энергопотребление сушильного оборудования.

Изобретения могут быть использованы в области химии, а также в области обработки подземных формаций. Способ включает стадии обеспечения материала, содержащего бор, выбранного из группы, состоящей из улексита, пробертита, кернита и их смесей, введения материала, содержащего бор, в предварительно нагретую до температуры от 426,7 °С до 537,8 °С печь, а также его нагревание от примерно 5 мин до примерно 120 мин, удаления материала, содержащего бор, из печи и охлаждения его до комнатной температуры.

Изобретение может быть использовано при подготовке и сжигании угля на электростанциях. Способ заключается в измельчении угля природной влажности, его активации путем сушки и последующем сжигании в факеле.

Изобретение относится к бункеру машины для литья под давлением. .

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве композиционных материалов, древесной муки, биотоплива как в рассыпном, так и гранулированном виде (пеллеты, гранулы, брикеты древесины или коры).

Изобретение относится к пищевой, химической и другим смежным отраслям промышленности, и может быть использовано в научных исследованиях при разработке новых технологий сушки термолабильных продуктов для определения максимально допустимой температуры сушильного агента.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве биотоплива как в рассыпном, так и в гранулированном виде (пеллеты, гранулы).

Изобретение относится к методам определения допустимых температурных режимов сушки дисперсных термолабильных продуктов в условиях ступенчатого изменения температуры сушильного агента на входе в аппарат и может быть использовано для разработки технологии сушки продуктов в пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к области сушки растительных материалов, и может быть использовано для сушки овощей, грибов, фруктов, зелени и специй.

Изобретение относится к топливной промышленности, а именно к способам получения сухой угольной мелочи. .

Изобретение относится к зерноперерабатывающей и хлебопекарной промышленности. Стабилизированную муку из цельного зерна с частицами мелкого размера получали в большом объеме с использованием двух фракций отрубей и зародыша и фракции эндосперма.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к составу для обработки зерновых, зернобобовых и крупяных культур. Состав содержит комплекс ферментных препаратов, в состав которого входят целлюлазы, целлобиогидролазы, ксиланазы, лакказы, эстеразы, каталазы, фитазы, пероксидазы, оксидоредуктазы, антиоксиданты.

Триер // 2564883
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для разделения зерносмесей по длине. Триер содержит ячеистый цилиндр 2 с продольным пазом, желоб с выводным шнеком, питатель, привод, раму, сменную упругую вставку 9, заглушку 15, опорную обечайку.

Триер // 2564872
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для разделения зерносмесей по длине. Триер содержит загрузочное устройство, овсюжный и кукольный ячеистые цилиндры, выводящий лоток со стенками различной высоты, в днище которого при его входе в кукольный ячеистый цилиндр выполнено окно, шнек, привод.
Изобретение относится к производству муки для макаронной и хлебопекарной промышленности из зерна тритикале. Способ заключается в очистке зерна от посторонних примесей, увлажнении, отволаживании, поэтапном измельчении на драных системах с выделением фракций крупок и дунстов, шлифовании, ситовоздушном разделении продуктов размола и формировании сортов муки по показателям крупности и зольности.

Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности. Способ предусматривает промывку зерна, одно- или двухэтапное увлажнение и отволаживание, при этом при увлажнении и отволаживании зерна на первом и/или втором этапе используют технологическое вспомогательное средство в количестве 0,001÷0,05% к массе сухих веществ зерна, состоящее из ферментных препаратов класса гидролаз (целлюлаз (КФ 3.2.1.4 и КФ 3.2.1.91 и/или КФ 3.2.1.74) и ксиланаз (КФ 3.2.1.8 и/или КФ 3.2.1.55)) и пищевых добавок - пероксида кальция (Е930) и пропионата натрия (Е281), и/или кальция (Е282), и/или калия (Е283) и/или ацетата натрия (Е262), и/или кальция (Е263), и/или калия (Е261), при температуре воды, подаваемой на гидротермическую обработку, 10÷50°C.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для сушки семян и зерна. Устройство для сушки семян и зерна содержит два вертикальных сосуда с коническим днищем, в каждом из них - выгрузное устройство, распределитель, центральный канал, кольцевые каналы с соплами, радиальные каналы, винтовой желоб, приемную горловину, обечайку.

Изобретение относится к крупяной промышленности, в частности к выработке ржаной крупы. Способ включает шелушение очищенного от примесей зерна ржи, сепарирование продуктов шелушения с отбором отрубей, дробление шелушеного ядра, шлифование дробленого ядра и сортирование продуктов шлифования с получением ржаной крупы и ржаной муки.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для подготовки зерна пшеницы к переработке на мукомольных предприятиях. Линия состоит из узла очистки зерна пшеницы от легких, мелких, крупных и минеральных примесей, включающего воздушно-ситовой сепаратор и камнеотборник, узла очистки зерна пшеницы от примесей, включающего овсюгоотборник, и узла очистки поверхности зерна пшеницы, включающего обоечную машину и пневмосепаратор.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для подготовки зерна пшеницы к переработке на мукомольных предприятиях. Линия состоит из узла очистки зерна пшеницы от легких, мелких, крупных и минеральных примесей, включающего воздушно-ситовой сепаратор и камнеотборник, узла очистки зерна пшеницы от примесей, включающего овсюгоотборник, двух последовательно установленных узлов увлажнения и отволаживания, включающих аппарат для увлажнения и емкость для отволаживания.
Наверх