агрегат кипящего слоя для термической обработки зернистых материалов

Формула изобретения

1. АГРЕГАТ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, например гречневой крупы или семян подсолнечника, содержащий корпус, разделенный газораспределительными решетками на секции, питатель для ввода и устройство выгрузки материала, расположенные на противоположных концах корпуса, патрубки для ввода и вывода псевдоожижающих газов, установленные соответственно в последней и в первой по ходу движения материала секциях, отличающийся тем, что газораспределительные решетки закреплены в корпусе консольно с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении и снабжены механизмом поворота, причем над газораспределительными решетками к внутренней поверхности корпуса прикреплены наклонные козырьки, прилегающие к поверхности газораспределительных решеток при фиксации последних в горизонтальном положении.

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что между патрубком для вывода псевдоожижающих газов и газораспределительной решеткой закреплена защитная решетка, перекрывающая все сечение корпуса, установленная консольно с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении на одном из концов Г-образного вала, причем другой конец вала выведен за пределы корпуса и оперт на один из элементов механизма поворота.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что каждая газораспределительная решетка закреплена на одном из концов Г-образного вала, а свободный конец вала выведен за пределы корпуса и оперт на один из элементов механизма поворота.

4. Агрегат по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что механизм поворота установлен снаружи корпуса и выполнен в виде вертикального распределительного вала, на который насажены кулачки в виде плоских дисков с вырезами, причем свободные концы Г-образных валов газораспределительных решеток и защитной решетки оперты на горизонтальные поверхности соответствующих кулачков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термической обработки зернистых материалов и может быть использовано для сушки и обжарки, например, гречневой крупы, семян подсолнечника и т.д.

Известна вертикальная паровая сушилка, сушильная камера которой состоит из нескольких секций, установленных одна над другой, причем в каждой секции проложены в шахматном порядке трубы парового калорифера. Боковые продольные стенки секций выполнены в виде наклонных пластинок, направляющих движение зерна, через зазоры между наклонными пластинами засасывается воздух. Сушилка снабжена приемным ковшом и устройством для выгрузки высушенного зерна [1]

Недостатками этой сушилки является малая интенсивность сушки и неравномерность высушивания продукции, связанная со сводообразованием и наличием застойных зон.

Известна шахтная сушилка В.И. Строганова, содержащая питатель, корпус, в котором установлены опрокидывающиеся полки, механизм для опрокидывания полок, вентилятор, подогреватели воздуха [2]

Недостатками этой сушилки являются невысокая интенсивность сушки, повышенная металлоемкость, низкая эксплуатационная надежность, сложность ремонта.

Наиболее близкой по конструктивным признакам к предлагаемой является сушилка кипящего слоя, содержащая корпус, разделенный газораспределительными решетками на секции, питатель для ввода и устройство выгрузки материала, расположенные на противоположных концах корпуса патрубки для ввода и вывода псевдоожижающих газов, установленные соответственно в последней и в первой по ходу движения материала секциях [3]

Недостатком данного устройства при обработке в нем некоторых пищевых продуктов, например семян подсолнечника, является низкое качество обработанного материала, вызванное неравномерностью обработки, обусловленной широким спектром времени пребывания отдельных частиц материала в зоне обработки.

Техническая задача изобретения заключается в улучшении качества зернистых материалов, преимущественно гречневой крупы, семян подсолнечника, путем термической обработки последних.

Изобретение обеспечивает равномерную термообработку материала, т.е. сушку и обжарку, в результате получается готовый продукт высокого качества.

Указанный результат достигается тем, что в агрегате кипящего слоя для термической обработки зернистого материала, содержащем корпус, разделенный газораспределительными решетками на секции, питатель для ввода и устройство выгрузки материала, расположенные на противоположных концах корпуса патрубки для ввода и вывода псевдоожижающих газов, установленные соответственно в последней и в первой по ходу движения материала секциях, в отличии от прототипа газораспределительные решетки закреплены в корпусе консольно с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении и снабжены механизмом поворота. Кроме того, для устранения выброса обрабатываемого материала вместе с псевдоожижающими газами из рабочего пространства агрегата через выводной патрубок между последним и газораспределительной решеткой закреплена консольно с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении защитная решетка, перекрывающая все сечение корпуса. Защитная решетка закреплена на одном из концов Г-образного вала, причем другой свободный конец выведен за пределы корпуса и опирается на один из элементов механизма поворота.

Каждая газораспределительная решетка закреплена на одном из концов Г-образного вала, свободный конец которого выведен за пределы корпуса и оперт на один из элементов механизма поворота.

Механизм поворота выполнен единым для всех решеток. Он установлен снаружи корпуса и выполнен в виде вертикального распределительного вала, на который насажены кулачки в виде плоских дисков с вырезами, причем свободные концы Г-образных валов газораспределительных решеток и защитной решетки оперты на горизонтальные поверхности соответствующих кулачков. Для устранения просыпания материала с одной газораспределительной решетки на другую над каждой из них к внутренней поверхности корпуса прикреплены наклонные козырьки, прилегающие к поверхности газораспределительных решеток в момент фиксации последних в горизонтальном положении.

В предлагаемом агрегате кипящего слоя загрузка зернистого материала из дозатора производится отдельными порциями, эти порции зернистого материала последовательно пересыпаются с газораспределительной решетки на газораспределительную решетку и поступают в устройство выгрузки, не перемешиваясь между собой. Поэтому отдельные частицы зернистого материала в пределах каждой порции зернистого материала находятся одинаковое время в зоне термической обработки, что обеспечивает повышение качества обработанного материала за счет равномерности обработки. Наклонные козырьки при горизонтальном положении газораспределительных решеток прижаты к ним, поэтому не дают зерну пересыпаться из одной секции в другую и тем самым обеспечивают одинаковое время пребывания каждой порции материала в каждой секции, что позволяет равномерно термически обработать каждую порцию материала.

На фиг. 1 изображена схема агрегата кипящего слоя; на фиг. 2 вид агрегата со стороны кулачкового механизма; на фиг. 3 сборочный чертеж секции.

Агрегат кипящего слоя имеет вид вертикальной шахты и содержит корпус 1 (фиг. 1), разделенный по высоте газораспределительными решетками 2, 3 на секции, питатель для ввода материала, включающий дозатор 4 и устройство 5 выгрузки для вывода материала, расположенные соответственно на верхнем и нижнем концах корпуса 1 патрубки 6 и 7 для ввода и вывода псевдоожижающего газа воздуха, установленные соответственно в последней (нижней) и первой (верхней) по ходу движения материала секциях.

Для загрузки материала в дозатор 4 питателя имеется бункер 8 с выпускным клапаном 9.

Для загрузки пневмотранспортом материала в бункер 8 питателя имеется загрузочная воронка 10, соединенная материалопроводом 11 с бункером 8 и воздухопроводом 12 с вентилятором 13 высокого давления.

Для выгрузки пневмотранспортом материала из агрегата кипящего слоя устройство 5 выгрузки соединено материалопроводом 14 с бункером 15 готовой продукции и воздухопроводом 16 с вентилятором 13 высокого давления, причем в устройстве 5 выгрузки имеется выпускной клапан 17.

Для нагрева псевдоожижающего газа воздуха имеется калорифер 18, соединенный воздухопроводами 19, 20 соответственно с вентилятором 13 высокого давления и с патрубком 6 ввода псевдоожижающего газа.

Каждая из газораспределительных решеток 2, 3 укреплена соответственно на Г-образных валах 21, 22 консольно с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении и снабжена механизмом поворота.

Дозатор 4 снабжен клапаном 23, выполненным в виде полки, консольно укрепленной на Г-образном валу 24 с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении, снабженной механизмом поворота.

Для устранения уноса материала с отходящим псевдоожижающим газом воздухом в первой (верхней) по ходу движения материала секции между патрубком 7 вывода псевдоожижающего газа-воздуха и газораспределительной решеткой 3 может быть установлена защитная решетка 25 консольно на Г-образном валу 26 с возможностью поворота и фиксации в горизонтальном положении и снабжена механизмом поворота.

Для устранения просыпания материала в щели между стенками корпуса 1 и газораспределительными решетками 2, 3 к внутренней поверхности корпуса 1 могут быть прикреплены наклонные козырьки 27, прилегающие к поверхности газораспределительных решеток 2, 3 при фиксации последних в горизонтальном положении.

Механизм поворота газораспределительных решеток 2, 3, клапана 23 дозатора 4 и защитной решетки 25 может быть выполнен в виде кулачкового механизма следующим образом.

Каждая из газораспределительных решеток 2, 3, клапан 23 дозатора и защитная решетка 25 консольно укрепляются на одном из концов Г-образных валов 21, 22, 24, 26 (фиг. 2 и 3), свободные концы которых выведены за пределы корпуса 1. Снаружи корпуса 1 установлен вертикальный распределительный вал 28, на который насажены кулачки 29-32 в виде плоских дисков с вырезами 33, например секторными, причем свободные концы Г-образных валов 21, 22, 24, 26 оперты на горизонтальную поверхность соответствующих кулачков 29-32, а последние установлены на распределительном валу 28 со смещением вырезов относительно друг друга.

Закрепление всех решеток 2, 3, 25 и клапана 23 на Г-образных валах 21, 22, 24, 26 может быть выполнено сваркой, или с помощью "пальца" 34 (фиг. 3), или любым другим средством.

Агрегат кипящего слоя работает следующим образом.

В исходном состоянии открыт выпускной клапан 9 бункера 8, закрыт (т.е. зафиксирован в горизонтальном положении) клапан 23 дозатора 4, зафиксированы в горизонтальном положении защитная решетка 25 и газораспределительные решетки 2, 3 и закрыт выпускной клапан 17 устройства 5 выгрузки. Зернистый материал находится в питателе, а именно в бункере 8, дозаторе 4, в виде кипящих слоев над газораспределительными решетками 2 и 3, в устройстве 5 выгрузки, в загрузочной воронке 10 и в бункере 15 готовой продукции.

Кроме того, пневмотранспортом посредством газа, подаваемого по воздухопроводу 12 от вентилятора 13, зернистый материал загружают из загрузочной воронки 10 по материалопроводу 11 в бункер питателя, а из устройства 5 выгрузки по материалопроводу 14 в бункер 15 готовой продукции, а псевдоожижающий газ-воздух нагревается в калорифере 18 и поступает по воздухопроводу 20 в патрубок 6, проходит сквозь газораспределительные решетки 2 и 3, защитную решетку 25 и через патрубок 7 выводится наружу.

При завершении термической обработки зернистого материала в последней (самой нижней) по ходу движения зернистого материала секции приводится в действие механизм поворота газораспределительных решеток 2 и 3, защитной решетки 25 и клапана 23 дозатора 4. При этом вместе с поворотом газораспределительной решетки 2 открывается выпускной клапан 17 устройства 5 выгрузки и зернистый материал из последней по ходу движения зернистого материала секции выгружается в устройство 5 выгрузки, затем газораспределительная решетка 2 возвращается в горизонтальное положение и фиксируется в этом положении, а выпускной клапан 17 устройства 5 выгрузки закрывается. Поворачивается газораспределительная решетка 3, зернистый материал пересыпается с газораспределительной решетки 3 на газораспределительную решетку 2, и газораспределительная решетка 3 возвращается в горизонтальное положение и фиксируется в этом положении. Затем поворачиваются защитная решетка 25 и клапан 23 дозатора 4, а выпускной клапан 9 бункера 8 закрывается и зернистый материал из дозатора пересыпается на газораспределительную решетку 3. Затем клапан 23 дозатора 4 закрывается, т.е. возвращается в горизонтальное положение и фиксируется в этом положении, а выпускной клапан 9 бункера 8 открывается и зернистый материал начинает поступать в питатель, т.е. дозатор 4 из бункера 8. После закрытия клапана 23 дозатора 4 защитная решетка 25 возвращается в горизонтальное положение и фиксируется в этом положении.

Таким образом, после выполнения указанных действий агрегат кипящего слоя возвращается в исходное состояние, в котором он находится до следующего момента завершения термической обработки порции зернистого материала в последней (самой нижней) по ходу движения зернистого материала секции, когда указанная последовательность действий повторяется.

Указанная последовательность действий обеспечивается поворотом распределительного вала 28 кулачкового механизма на один оборот. При движении кулачков 29-32 вместе с распределительным валом 28 свободные концы Г-образных валов 21, 22, 24, 26, опертые на горизонтальную поверхность кулачков 29-32, попадают на вырезы 33 последних, теряют опору и поворачиваются.

Вместе с поворотом Г-образных валов 21, 22, 24, 26 поворачиваются консольно укрепленные на них посредством пальцев 34 газораспределительные решетки 2 и 3, клапан 23 дозатора 4 и защитная решетка 25.

Предлагаемое устройство позволяет улучшить вкусовые качества обрабатываемых пищевых материалов, а именно гречневой крупы, семян подсолнечника и т. д. а также дизенфицирует их и увеличивает срок хранения за счет снижения влажности практически до нуля.