Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для пропаривания зерна

Изобретение относится к устройствам для; пропаривания зерна и может быть применено на заводах по переработке зерна овса.

Стандартная технология переработки зерна овса включает подготовку зерна овса к шелушению, которая заключается в отделении примесей и гидротермической обработке (ГТО).

Поступающее зерно овса имеет высокую засоренность и обладает сложными структурно-механическими свойствами. Отделить оболочку от эндосперма при шелушении трудно и результаты переработки такого зерна по качеству получаются невысокими. При проведении ГТО стремятся, прежде всего, усилить путем повышения прочности эндосперма и уменьшения прочности оболочек (пленок). Обработка паром (пропаривание) приводит к быстрому увлажнению и прогреву зерна. При этом в результате физико-химических изменений преобразуется структура эндосперма, происходит его пластификация, снижение хрупкости, повышение сопротивляемости разрушению. Вследствие неравномерного набухания составных частей зерна ослабевает связь оболочки с эндоспермом.

Последующая после пропаривания сушка обезвоживает в большей степени наружные пленки, которые, теряя влагу, становятся более хрупкими и легче раскалываются при шелушении. Кроме того, возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек.

Таким образом, ГТО улучшает технологические свойства зерна, позволяет снизить дробимость ядра при шелушении и шлифовании, а происходящие при этом биохимические изменения позволяют получать продукцию с улучшенными органолептическими качествами, повышающими потребительские достоинства крупы при сохранении ее биологической ценности.

Из уровня техники известны различные конструкции пропаривателей - «Способ гидротермической обработки зерна и Пропариватель для гидротермической обработки зерна гречихи» (Пат. №2388539, публ. 2010.05.10). «Пропариватель» (Пат. №128837, публ. 2012.11.07). «Пропариватель для зерна» (а.с. №448030. публ. 1974.10.30; а.с. №533393. публ. 1976.10.30; а.с. №719688, публ. 1980.03.05; а.с. №721117. публ. 1980.03.15; SU №1243813, публ. 1986.07.15); «Пропариватель» (SU №1282888, публ. 1987.01.15);

Недостатками пропаривателей являются относительно небольшая производительность при обработке зерна крупяных культур, низкое качество пропаривания зерна из-за наличия застойных зон в рабочем объеме камеры, что приводит к неравномерности пропаривания.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту является пропариватель для гидротермической обработки зерна (патент РФ №2388539 В02В 1/08 - прототип). Он состоит из корпуса, с загрузочно-разгрузочными патрубками. Внутри корпуса расположены парораспределительные трубки с дополнительным парораспределением.

Основным недостатком вышеприведенного пропаривателя является образование застойных зон из зерна не подвергающихся пропариванию, так как пропариватель выполнен неподвижно, что снижает качество пропаривания и производительность труда.

Известен также пропариватель (Патент РФ №128837 В02В 1/08), он состоит из цилиндрического корпуса, загрузочно-разгрузочных патрубков. Внутри корпуса расположен вертикальный шнек с отверстиями для подачи пара.

Основным недостатком данной конструкции пропаривателя является образование застойных зон при перемещении зерна в постоянном объеме камеры, что снижает качество пропаривания зерна.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение качества пропаривания зерна, удаление застойных зон в рабочей области за счет непрерывного перемешивания продукта и создания переменных по плотности и объему зон пропаривания.

Технический результат достигается тем, что устройство для пропаривания зерна имеет загрузочный корпус с подающим шнеком и запорным клапаном позволяющие регулировать объем зерна подаваемого на пропаривание в овальный корпус. Овальный корпус имеет паровую рубашку и внутренние отверстия для выхода пара, а по центру установлен пустотелый вал, имеющий отверстия для выхода пара, на пустотелом валу установлены шнековые навивки по высоте копирующие форму овального корпуса позволяющие исключить образование застойных зон в рабочей области при перемешивании. Выгрузка зерна прошедшего гидротермическую обработку осуществляется конусным выгрузным шнеком через конусное выгрузное отверстие овального корпуса. Нагнетание пара в паровую рубашку овального корпуса и пустотелый вал осуществляется от парогенератора через парораспределитель. Привод подающего, перемешивающего и выгрузного шнеков осуществляется от одного электродвигателя.

На фиг. 1 показано устройство для пропаривания зерна, продольный разрез.

Устройство для пропаривания зерна состоит из электродвигателя 1, приводного вала 2, передаточной муфты 3, вала 4, который установлен в загрузочном корпусе 5 имеющем загрузочное отверстие 6. На валу 4 установлен подающий шнек 7, а в загрузочном корпусе 5 установлен запорный клапан 8 на входе в овальный корпус 9. Загрузочный корпус 5 жестко соединен с овальным корпусом 9, а вал 4 жестко соединен с полым валом 10. Овальный корпус 9 имеет паровую рубашку 11 и внутренние отверстия 12 для выхода пара, диаметр которых меньше размера обрабатываемого зерна. Полый вал 10 имеет отверстия для выхода пара 13, диаметр которых меньше размера обрабатываемого зерна, и на нем установлен перемешивающий шнек 14, шнековые витки по высоте повторяют форму овального корпуса

9. Овальный корпус 9 соединен с пароподводящим трубопроводом 15, который соединен с парораспределителем 16 парогенератора 17. Овальный корпус 9 имеет выгрузной конусный патрубок 18 в котором установлен выгрузной конусный шнек 19. Полый вал 10 соединен с парораспределителем 16 для обеспечения подачи пара.

Устройство для пропаривания работает следующим образом.

Электродвигатель 1 передает крутящий момент на приводной вал 2, через передаточную муфту 3 и валу 4, установленному в загрузочном корпусе 5. На валу 4 жестко закреплен подающий шнек 7. Зерно поступает через загрузочное отверстие 6 на подающий шнек 7 и перемещается к запорному клапану 8. При создании рабочего давления запорный клапан 8 открывается, и зерно поступает в овальный корпус 9 имеющий паровую рубашку 11 из которой пар через отверстия 12 подается внутрь овального корпуса 9. Выполнение овальным корпуса 9 и шнековых витков 14 по высоте, повторяющими форму овала корпуса 9, позволяет периодически изменять межзерновую плотность, что обеспечивает поступление пара к поверхности каждого индивидуального зерна. Вал 4 жестко соединен с полым валом 10, имеющего отверстия 13 для выхода пара во внутрь овального корпуса 9. При вращении полого вала 10 происходит вращение шнека 14, который перемешивает и перемещает зерно внутри овального корпуса 9 к выгрузному конусному патрубку 18. При перемещении зерна на него воздействует пар, поступающий из отверстий 12, который попадает в паровую рубашку 11 по пароподводящим трубопроводам 15 от парораспределителя 16 парогенератора 17. Кроме того, дополнительно пар поступает из отверстия 13 полого вала 10 соединенного с парораспределителем 16 парогенератора 17. Зерно прошедшее гидротермическую обработку через выгрузной конусный патрубок 18 выгрузным конусным шнеком 19 выводится из устройства, при этом выгрузной конусный шнек 19 выполняет функцию запорного клапана.