Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки зерна пшеницы к помолу

Изобретение относится к технологическим процессам сушки и хранения зерновых культур, в частности зерна пшеницы, семян подсолнечника, пивоваренного солода.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления процессом сушки [Патент РФ № 2303213, F26B 3/14, F26B 21/08, F26B 21/10, Заявл. 02.11.2005; Опубл. 20.07.2007, Бюл.№ 20], в котором после сушки и охлаждения зерна свежим воздухом осуществляют его продолжительное хранение в силосах; отработанный сушильный агент после предварительного подогрева влажного зерна подвергают очистке от легких примесей в циклоне, а после осушения и охлаждения в рабочей секции испарителя теплонасосной установки сушильный агент разделяют на два потока, один из которых подают на активное вентилирование зерна в силосы, а другой - на сушку зерна с подпиткой каждого потока свежим воздухом, причем перед подачей смеси сушильного агента со свежим воздухом на сушку ее подогревают в одной из секций двухсекционного конденсатора теплонасосной установки, а затем в калорифере; отработанный воздух после охлаждения зерна подают в другую секцию двухсекционного конденсатора теплонасосной установки и далее направляют на размораживание резервной секции испарителя, работающей в режиме регенерации; дополнительно измеряют расход, температуру и влагосодержание смеси осушенного (охлажденного) сушильного агента и свежего воздуха как перед сушкой, так и перед активным вентилированием зерна, температуру зерна в различных сечениях по высоте силоса и при отклонении температуры зерна в любой из точек измерения зерновой массы в силосах от заданного значения в сторону увеличения, устанавливают соотношение расходов осушенного (охлажденного) сушильного агента и свежего воздуха по температуре и влагосодержанию смеси, подаваемой на активное вентилирование зерна воздействием на расход свежего воздуха в линии подпитки, а расход смеси осушенного (охлажденного) сушильного агента и свежего воздуха, подаваемой на сушку, устанавливают воздействием на расход свежего воздуха, подаваемого в контур рециркуляции сушильного агента перед конденсатором теплонасосной установки.

Недостатки известного способа:

- Недостаточно высокое качество зерна при сушке и хранении его в силосах;

- Не предусмотрены контуры рециркуляции воздуха для охлажденияи активного вентилирования зерна в силосах;

- Для подогрева сушильного агента, подаваемого в зерносушилку, дополнительно используется калорифер;

- Использование наружного воздуха в условиях изменяющихся погодно-климатических условий не обеспечивает заданный температурный режим при активном вентилировании;

- Не предусмотрено мокрое шелушение, увлажнение, доувлажнение и отволаживание зерна при подготовке его к помолу;

- Не предусмотрен отжим с последующим измельчением оболочек, поступающих из пресса и обоечных машин, сушка мокрых оболочек после пресса, а также очистка отработанной воды после пресса на фильтрах;

- Отсутствует емкость для хранения конденсата после оттайки снеговой шубы, образующейся в двухсекционном испарителе теплонасосной установки, а также емкость для сбора очищенной воды после фильтров.

Технической задачей изобретения является повышение качества зерна при сушке и сохранение его качества при длительном хранении в силосе за счет его активного вентилирования, повышение эффективности использования отработанных теплоносителей в контурах рециркуляции, снижение количества используемого наружного воздуха, снижение удельных энергозатрат и использование вторичных материальных ресурсов, экологичность производства.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе подготовки зерна пшеницы к помолу, предусматривающем сушку, охлаждение и силосное хранение зерна, подогрев сушильного агента перед сушкой в конденсаторе парокомпрессионного теплового насоса с двухсекционным испарителем, каждая секция которого попеременно работает в режиме конденсации и регенерации; отвод отработанного сушильного агента на предварительный подогрев зерна и последующую очистку в циклоне, осушение и охлаждение в рабочей секции испарителя с возвратом в конденсатор и в режиме замкнутого цикла подачей на сушку; охлаждение высушиваемого зерна и его активное вентилирование при силосном хранении частью охлажденного сушильного агента с объединением потоков отработанного сушильного агента после сушки, после охлаждения высушенного зерна и активного вентилирования перед подачей в циклон; подачу подогретой в конденсаторе воды в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации с отводом отработанной воды и воды, образовавшейся при оттайке снеговой шубы на теплообменной поверхности испарителей, в промежуточный сборник, новым является то, что после силосного хранения пшеницы осуществляют сначала отделение примесей, затем очистку поверхности зерна посредством шелушения на обоечной машине и увлажнения в машине мокрого шелушения; шелушенное зерно подают в машину интенсивного увлажнения и далее в бункеры для отволаживания, а оболочки направляют в шнековый пресс и осуществляют их механический отжим; после шнекового пресса оболочки измельчают и направляют на сушку, после которой выводят их из производства в качестве сырья для получения комбикорма; образовавшуюся загрязненную воду после шнекового пресса под давлением попеременно подают на фильтрование в два установленных параллельно фильтра, каждый из которых периодически работает в режиме разделения с отводом осадка и режиме противоточной водной регенерации фильтрующего элемента; отфильтрованную воду подают в промежуточный сборник и частично используют для регенерации фильтрующего элемента с образованием контура рециркуляции; шелушенное зерно в две стадии последовательно подают в аппараты интенсивного увлажнения и бункеры для отволаживания, проводят окончательное выделение примесей и далее направляют в размольное отделение; при этом часть воды из промежуточного сборника в режиме замкнутого цикла подают в машину мокрого шелушения; а другую часть направляют в аппараты интенсивного увлажнения.

На фиг. 1 представлена схема, реализующая предлагаемый способ подготовки зерна пшеницы к помолу.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества зерна при сушке и сохранении его качества при длительном хранении в силосе за счет его активного вентилирования, повышении эффективности использования отработанных теплоносителей в контурах рециркуляции, снижении количества используемого наружного воздуха, снижении удельных энергозатрат и использовании вторичных материальных ресурсов, улучшении экологичности производства.

Схема содержит зерносушилку1, камеру нагрева 2, охладитель 3 силоса 4, циклон 5, нории 6, 9, комплекс оборудования для первичного выделения примесей 7, обоечные машины8, 23, машину мокрого шелушения 10, шнековый пресс 11, измельчитель для оболочек 12, сушилку для оболочек 13, сборник воды 14, фильтры 15, машины интенсивного увлажнения16, 19, 24, винтовые конвейеры 17, 20, 25, бункеры для первого отволаживания 18, бункеры для второго отволаживания 21, бункеры для окончательного отволаживания 26, комплекс оборудования для окончательного выделения примесей 22, компрессор 27, конденсатор 28, испаритель с секциями 29 и 30, терморегулирующий вентиль 31; линии: влажное зерно 0.2, подсушенное зерно 0.2.1, высушенное зерно 0.2.2, очищенное зерно 0.2.3, оболочки 0.7, мокрые оболочки 0.7.1, измельченные оболочки 0.7.2, зерно после машины мокрого шелушения 0.2.4, частицы 0.2.5, вода техническая 1.2, осадок 9.4, воздух циркуляционный 3.3, воздух горячий 3.4, хладагент 6.0.

Способ подготовки зерна пшеницы к помолу осуществляется следующим образом.

Влажное зерно последовательно подают сначала в камеру нагрева 2, где оно нагревается за счет теплоты отработанного сушильного агента, затем в зерносушилку 1, в которую вентилятором 33 нагнетают горячий воздух по линии 3.4. Далее высушенное зерно по линии 0.2.1 подают в охладитель 3, где оно продувается воздухом по линии 3.3 вентилятором 32, после чего с помощью нории 6 по линии 0.2.2 зерно подают на хранение в силосы 4.

Отработанный сушильный агент после зерносушилки 1 направляют в циклон 5 для очистки от содержащихся в нем взвешенных твердых частиц, которые отводятся из циклона по линии 0.2.5. Очищенный сушильный агент направляют на осушение и охлаждение в секции испарителя 29 и 30 теплонасосной установки, работающей в режиме конденсации. Осушенный и охлажденный сушильный агент разделяют на четыре потока, один из которых подают на активное вентилирование зерна в силосы 4 по линии 3.9, другой в охладитель 3 по линии рециркуляции 3.3, третий с предварительным подогревом сушильного агента в конденсаторе 28 теплонасосной установки за счет теплоты конденсации хладагента по линии 3.9 вентилятором 35 в сушилку для оболочек 13, а четвертый вентилятором 33 по линии 3.3 на сушку зерна в зерносушилку 1. Конденсат по линии 1.2 из сборника 14 насосом направляют в конденсатор 28 и далее на размораживание резервной секции 30 испарителя теплонасосной установки, работающей в режиме регенерации. После размораживания конденсат из резервной секции 30 испарителя направляют по линии 1.8 в сборник 14.

Зерно после силосов 4 по линии 0.2.2 поступает на комплекс оборудования первичного выделения примесей 7 и далее по линии 0.2.3 на обоечную машину 8 для очистки поверхности зерна посредством шелушения. Шелушенное зерно норией 9 направляют в машину мокрого шелушения 10. Мокрые оболочки по линии 0.7.1 направляют в шнековый пресс 11, где осуществляют их механический отжим, а зерно после машины мокрого шелушения по линии 0.2.4 подают в машину интенсивного увлажнения 16 и далее винтовым конвейером 17 в бункеры для первого отволаживания 18. Зерно направляют в машину интенсивного увлажнения 19 и далее винтовым конвейером 20 в бункеры для второго отволаживания 21.

Затем проводят окончательное выделение примесей на комплексе оборудования для окончательного выделения примесей 22 и очистку поверхности зерна на обоечной машине 23, после чего зерно направляют в машину интенсивного увлажнения 24 и далее винтовым конвейером 25 в бункеры для окончательного отволаживания 26 и далее направляют в размольное отделение.

Для обработки зерна в машине мокрого шелушения 10 используют воду, которую подают насосом 38 по линии 1.2, а для увлажнения зерна в машинах интенсивного увлажнения 16, 19 и 24 - воду из сборника 14 по линии 1.2 при помощи насоса 39.

Отделенные оболочки после обоечных машин 8, 23 и шнекового пресса 11 по линии 0.7 поступают в измельчитель 12 и далее по линии 0.7.2 в сушилку для оболочек 13.

Образовавшуюся загрязненную воду после шнекового пресса 11 под давлением попеременно подают на фильтрование в два установленных параллельно фильтра 15, каждый из которых периодически работает в режиме разделения с отводом осадка по линии 9.4 и режиме противоточной водной регенерации фильтрующего элемента. Отфильтрованную воду подают в сборник 14 и частично используют для регенерации фильтрующего элемента по линии 1.2 с образованием контура рециркуляции.

Таким образом, предлагаемый способ подготовки зерна пшеницы к помолу по сравнению с базовым имеет следующие преимущества:

- позволяет повысить качество зерна при сушке и сохранить его качество при длительном хранении в силосе за счет его активного вентилирования;

- обеспечивает эффективность использования отработанных теплоносителей в контурах рециркуляции;

- снижает количество используемого наружного воздуха;

- снижает удельные энергозатраты и использование вторичных материальных ресурсов;

- улучшает экологичность производства.