Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВСПУЧЕННОГО ФУРАЖНОГО ЗЕРНА

Изобретение относится к оборудованию тепловой обработки фуражного зерна на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.

Известен «Способ производства вспученного зерна» (пат.RU, 2432779, C1, A23L 1/18, 10.11.2011 г.), поясняемый чертежом, в котором зерно загружается в герметичную камеру, обрабатывается в ней и выгружается в приемный бункер. В камеру подается подогретый теплоноситель под давлением 0,3-3 МПа, температура которого до 400°С, время обработки 3,0-300 с.

Данный способ, приведенный на чертеже устройства, периодического действия, что ведет к неоправданным затратам времени и теплоты, причем загрузка и разгрузка вручную при такой температуре опасна.

Наиболее близким по конструктивным решениям к предлагаемому изобретению является «Кормозапарник» (а.с. 1412715, A1, A23N 17/00, 30.07.88 г.) - принято за прототип, содержащий цилиндрический корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, смеситель, паровой патрубок; смеситель выполнен в виде полой спирали с шагом 0,3-0,6 диаметра цилиндрического корпуса, а ее витки функционально соединены между собой полыми перфорированными пластинами.

Недостатком этой установки является сложная и ненадежная конструкция: зерно внутри кормозапарника перемешивается спиралью и пластинами при вращении, которые принимают всю силовую нагрузку. Система не сбалансирована, не может стабильно работать при нагрузке и заполнении зерном вертикального корпуса.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение гарантированной подачи пара во все точки герметичной камеры и каждого зерна во всех трех измерениях за время тепловой обработки, повышение производительности и снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемая установка для производства вспученного фуражного зерна имеет герметичную рабочую камеру, корпус которой состоит из цилиндрической части, на верхней плоскости которой расположен предохранительный клапан, и конической части, приемный бункер с заслонкой и дозатором загрузки, при этом в цилиндрической части корпуса под дозатором загрузки смонтирован распределительный конус, имеющий угол наклона 45°, а вдоль вертикальной оси установки размещены кольца - парораспределители на расстоянии, равном радиусу большого кольца, имеющие в верхней части отверстия диаметром 1,0-2,0 мм, расстояние между которыми составляет 100-120 мм, причем кольца-парораспределители соединены между собой и с паровой системой, имеющей регулировочный кран, одно кольцо-парораспределитель расположено в конической части корпуса, а зазор между внутренней поверхностью корпуса и кольцами-парораспределителями составляет 20-30 мм.

Для того чтобы обеспечить гарантированную подачу пара во все точки герметичной камеры и для каждого зерна, обеспечив его прогрев до заданной температуры, за время перемещения его сверху в низ, создается кипящий слой - перегретый пар и фуражное зерно - которые перемещаются навстречу.

Размер диаметра отверстий и расстояние их расположения в верхней части колец-парораспределителей получены опытным путем. Расстояние между кольцами-парораспределителями вдоль вертикальной оси, равное радиусу большого кольца, определено из равенства условий кипящего слоя в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Зазор между внутренней поверхностью герметичной камеры и кольцами-парораспределителями равный 20-30 мм определен из условия свободного просыпания фуражного зерна в кипящем слое.

Угол 45° для распределительного конуса является оптимальным для равномерного распределения фуражного зерна в герметичной камере и далее по периметру колец-парораспределителей. Наличие предохранительного клапана позволяет поддерживать заданное давление.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

Установка для производства вспученного фуражного зерна включает герметичную рабочую камеру 1 (см. чертеж) с цилиндрической частью корпуса 2, на верхней плоскости которой расположен предохранительный клапан 3, а также приемный бункер 4 с заслонкой 5 и дозатором загрузки 6, под которым смонтирован распределительный конус 7, имеющий угол наклона 45° и далее, вдоль вертикальной оси, установлены кольца-парораспределители 8 на расстоянии, равном радиусу большого кольца, имеющие в верхней части отверстия диаметром 1,0-2,0 мм, расстояние между которыми составляет 100-120 мм, соединенные между собой и паровой системой 9, снабженной регулировочным краном 10, при этом одно кольцо-парораспределитель 8 расположено в конической части корпуса 11, под которым находится дозатор выгрузки 12 и приемная камера готовой продукции 13, снабженная тканой сеткой 14.

Работа установки для производства вспученного фуражного зерна осуществляется следующим образом. Фуражное зерно загружается в приемный бункер 4 при запущенной в работу паровой системе 9, открытом регулировочном кране 10 и открытой заслонке 5. Включаются в работу дозатор загрузки 6 и дозатор выгрузки 12. Конструкция установки и процесс ее работы заключается в создании кипящего слоя. Поток фуражного зерна из дозатора загрузки 6 попадает на распределительный конус 7, расположенный в верхней цилиндрической части корпуса 2 герметичной рабочей камеры 1, и распределяется по периметру верхнего кольца-парораспределителя 8, в котором через отверстия диаметром 1,0-2,0 мм, расположенные на расстоянии 100-120 мм, из паровой магистрали 9 под давлением 12-21 МПа поступают струи пара, которые подбрасывают зерно вверх, а оно, в свою очередь, под действием силы тяжести опускается в низ. Аналогичным образом работают и два других кольца-парораспределителя 8 - таким образом, в герметичной камере создается струйная паровая обработка - кипящий слой, при этом каждое зерно всесторонне омывается паром, равномерно насквозь прогревается до температуры сухого пара, равной 300-400°С, постепенно увлажняется и под собственным весом и напором новых порций зерна опускается в нижнюю коническую часть корпуса 11 герметичной рабочей камеры 1, из которой осыпается на дозатор выгрузки 12 и поступает в приемную камеру готовой продукции 13, имеющую атмосферное давление и температуру окружающей среды. Влага, находящаяся в зерне, при температуре 300-400°С и давлении 12-21 МПа (при резком сбросе давления) мгновенно превращается в пар и взрывает зерно. Оно увеличивается в объеме в 2,5-5 раз и одновременно происходит глубокая стерилизация корма. Избытки пара выходят через тканую сетку 14. Давление 12-21 МПа в герметичной рабочей камере 1 поддерживается постоянным посредством предохранительного клапана 3, сила подачи пара, в зависимости от определенного вида обрабатываемого зерна, регулируется регулировочным краном 10 паровой системы 9. Время тепловой обработки фуражного зерна в герметичной камере - 30-60 с.

Таким образом, использование предложенной установки для производства вспученного фуражного зерна позволяет обеспечить гарантированную подачу пара во все точки герметичной камеры и каждого зерна во всех трех измерениях за время тепловой обработки, повысить качество и количество обрабатываемого зерна, производительность установки и снизить энергозатраты.