Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ЗЕРНА

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки зерна и может быть использовано в кормопроизводстве и пищевой промышленности для удаления антипитательных веществ.

Известна установка для термообработки пищевого материала (Патент РФ №2372795, A23L 1/18, опубл. 20.11.2009, бюл. №32). Установка содержит теплоизолированную камеру, размещенную внутри ее конвейерную ленту, расположенные над ней инфракрасные излучатели с отражательным экраном. Недостатками данной установки являются: односторонний ИК-нагрев сверху не обеспечивает равномерность прогрева зерна, что снижает его качество, увеличивает время нагрева, низкая производительность, большие энергозатраты, отсутствие охлаждения в конце обработки.

Известен микронизатор (Патент РФ №2087107, A23L 3/18, F26B 17/04, опубл. 20.08.1997), содержащий загрузочный и разгрузочный бункер, рабочую камеру, вибростол с виброприводом, ИК-излучатели. Недостатком является сложность конструкции, односторонний нагрев зерна не обеспечивает равномерность прогрева, что снижает его качество, увеличивает время прогрева, снижает производительность.

Известно устройство для термообработки зерна (Патент РФ №2294108, А23B 9/02 опубл. 27.02.2007), содержащее наклонно расположенный желоб с бортиками, по которому скребками транспортера перемещается зерно. Под желобом размещены нагревательные элементы, а сверху над ними - инфракрасные излучатели. Недостатками данного устройства являются: отсутствие средств автоматического поддержания температуры, которое приводит к перерасходу электроэнергии, возможному пригоранию или недогреву зерна, что снижает его качество, при передвижении зерна скребками транспортера образуются зоны с оголенными местами (пусто), и излишнему скоплению зерна у скребков, что приводит к неравномерному прогреву массы зерна и, следовательно, к снижению его качества. Покрытие трубчатых электронагревателей (ТЭН) термоизоляцией исключает теплопередачу теплопроводностью, а при теплопередаче конвекцией необходимо увеличивать температуру ТЭН, а следовательно, их мощность и расход электроэнергии.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является устройство для термообработки зерна (Патент РФ №2556899, А23B 9/02, опубл. 20.07.2015, бюл. №20), содержащее загрузочный бункер, термоизолирующую рабочую камеру, пластинчатый транспортер, прямоугольный теплопроводный желоб, инфракрасные излучатели, саморегулируемые нагревательные элементы - позисторы, позволяющие автоматически и равномерно поддерживать заданную температуру по всей поверхности желоба, исключая зоны перегрева и недогрева. Недостатками данного устройства являются: сложная конструкция, перемещение зерна в рабочей камере пластинчатым транспортером по прямоугольному теплопроводному желобу приводит к образованию зон с оголенными местами (пусто) и излишнему скоплению зерна у планок (скребков), это приводит к неравномерному прогреву массы зерна и снижению его качества; отсутствие принудительного охлаждения зерна в конце термообработки увеличивает время естественного охлаждения перед его отгрузкой.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройств для термообработки зерна, повышение качества термически обработанного зерна, сокращение времени на нагрев и остывание горячего зерна перед отгрузкой, повышение производительности труда, уменьшение расхода электроэнергии, снижение себестоимости готовой продукции.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для термообработки зерна, содержащем загрузочный бункер, термоизолированную высокотемпературную рабочую камеру, инфракрасные излучатели, саморегулируемые электронагревательные элементы - позисторы, желоб высокотемпературной рабочей камеры, согласно изобретению, к одному виброприводу подсоединены качающийся желоб высокотемпературной рабочей камеры и качающийся желоб охлаждающей камеры, между качающимися желобами установлен термоизолированный бункер-температор, качающий желоб высокотемпературной рабочей камеры расположен выше качающегося желоба охлаждающей камеры с перепадом по высоте, равный высоте температора, а над качающимся желобом охлаждающей камеры установлен кожух с патрубком, к которому присоединен воздуховод, соединяющий кожух с приточным вентилятором.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для термообработки зерна, содержащем загрузочный бункер, термоизолирующую высокотемпературную рабочую камеру с желобом, инфракрасные излучатели, саморегулируемые электронагревательные элементы - позисторы, согласно изобретению, устройство снабжено охлаждающей камерой с качающим желобом, желоб термоизолирующей высокотемпературной рабочей камеры также выполнен качающим, при этом оба желоба присоединены к одному виброприводу и между желобами установлен теплоизолированный бункер-температор, качающий желоб рабочей камеры расположен выше качающего желоба охлаждающей камеры с перепадом по высоте, равным высоте температора, а над качающим желобом охлаждающей камеры установлен кожух с патрубком, к которому присоединен воздухопровод, соединяющий кожух с приточным вентилятором.

При этом желоб высокотемпературной рабочей камеры присоединен к виброприводу шарнирным звеном и использует его активную энергию, желоб охлаждающей камеры подсоединен к второму шарнирному звену тросом и использует реактивную энергию (энергию разжимающейся пружины). В результате не требуется пластинчатый транспортер, дополнительный вибропривод для желоба охлаждающей камеры и обеспечиваются относительно мягкие динамичные характеристики двух качающихся желобов, воздействующих на станину и фундамент. Качающий желоб для охлаждаемого зерна образуют с кожухом, установленным над ним, охлаждающую камеру, в которую приточным вентилятором нагнетается холодный воздух, а через верхнее отверстие кожуха охлаждающей камеры удаляется теплый воздух, нагретый от горячего зерна.

Качающие желоба установлены на рессорах и выполнены с наклоном для обеспечения скатывания зерна.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для термообработки зерна, на фиг. 2 показана схема охлаждающей камеры.

Устройство для термообработки зерна содержит загрузочный бункер 1, термоизолирующую высокотемпературную рабочую камеру 2, инфракрасные излучатели 3, качающийся теплопроводный прямоугольный желоб 4 рабочей камеры 2, саморегулируемые электронагревательные элементы - позисторы 5, теплоизолированный бункер-температор 6, качающий желоб 7 охлаждающей камеры 8, кожух 9 охлаждающей камеры 8, патрубок 10 кожуха 8, воздуховод 11, вентилятор 12, шток 13, пружину 14, вибропривод 15, трос 16, рессоры 17.

Устройство работает следующим образом. Из бункера 1 зерно поступает на качающий желоб 4 высокотемпературной камеры 2, в рабочей зоне теплового воздействия тепловой поток на качающий желоб с зерном поступает сверху - от инфракрасных излучателей 3, снизу с тыльной стороны - от саморегулируемых электронагревательных элементов - позисторов 5, адаптивно реагирующих на изменение температуры качающего теплопроводного желоба 4. После нагрева до заданной температуры зерно поступает в теплоизолированный бункер-температор 6, в котором выдерживается в течение заданного времени, выдержка (отстой) зерна в температоре 6 позволяет снизить в нем антипитательные вещества до нормируемого значения при меньшем времени воздействия теплового потока в рабочей камере 2 и при более низких температурах нагрева, что позволяет получить продукт повышенной питательной ценности, снизить расход электроэнергии и материальные затраты. После темперирования (отстоя зерна в температоре) из бункера-температора 6 зерно поступает на качающий наклонно установленный желоб 7 охлаждающей камеры 8, одновременно от вентилятора 12 по воздуховоду 11, патрубку 10 в камеру охлаждения 8 подается холодный воздух, за счет конвективного теплообмена теплота отбирается от нагретого зерна и оно охлаждается до допустимых значений, что исключает перегрев зерна и уменьшает время отстоя его перед отгрузкой на склад.

Таким образом, использование предлагаемого устройства для термообработки зерна по сравнению с прототипом позволит сократить время нагрева и остывание перед отгрузкой, увеличить производительность, уменьшить расход электроэнергии, повысить качество обработанного зерна.