варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов

Формула изобретения

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов, включающий корпус, камеры варки и сушки, увлажнители, бункеры загрузки и выгрузки, устройство для подвода теплоносителя, газораспределительные решетки камер, выполненные в виде бесконечной перфорированной ленты, опирающейся на барабаны, имеющие вращательное движение, отличающийся тем, что камера варки расположена на верхней ветви перфорированной ленты, а камера сушки - на ее нижней ветви под камерой варки, при этом длину рабочей части ленты в камерах варки и сушки регулируют с помощью синхронного перемещения трех натяжных барабанов, один из которых установлен с возможностью горизонтального перемещения в камере варки, а два других - с возможностью горизонтального и вертикального перемещения в начале камеры сушки и вертикального перемещения в ее конце, при этом натяжение ленты достигается взаимным перемещением трех натяжных барабанов относительно друг друга, перемещение ведущего натяжного барабана камеры сушки осуществляют кулисным механизмом, для перемещения продукта из камеры варки в камеру сушки установлено перегрузочное устройство, представляющее собой пластину, два желоба и подшипниковые опоры натяжного ведомого барабана камеры варки, соединенные между собой с возможностью их горизонтального перемещения, под лентой камеры варки с определенным шагом расположены устройства для сбора воды, а над лентой напротив них расположены увлажнители, устройство для подвода теплоносителя, состоящее из подвижных стенок и механизма для их перемещения, выполнено с возможностью изменения поперечного сечения в зависимости от изменения длины камеры сушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к варочно-сушильному оборудованию пищеконцентратной отрасли и может быть применено для варки и сушки круп при производстве варено-сушеных круп, например, круп, не требующих варки, и зернобобовых.

Известен аппарат для варки и сушки риса [Пат. Франции N 1547726, A 23 L] непрерывного действия, включающий устройство для замочки, питатель, ленточный конвейер, варочную и сушильные камеры. Варка осуществляется паром, подаваемым через специальные форсунки в слой продукта. Сваренный продукт направляется в сушильное устройство с двумя горизонтально последовательно установленными шнеками. Сушку осуществляют подачей нагретого воздуха непосредственно в шнеки.

Данный аппарат для варки и сушки имеет недостатки:

- осуществление процессов варки и сушки разными теплоносителями, на варке - паром, сушке - воздухом, что значительно снижает эффективность использования теплоносителя и тепло- и массообмен при обработке продукта ввиду более низких коэффициентов теплоотдачи для воздуха по сравнению с паром;

- значительные тепловые потери за счет охлаждения продукта после варки;

- осуществление сушки в плотном пересыпающемся слое вследствие применения шнеков для сушки, что обуславливает большую продолжительность сушки по сравнению с сушкой при активных гидродинамических режимах слоя продукта;

- нерациональная подача пара на варку ввиду направления пара в продукт через форсунки, расположенные над транспортерной лентой, что не обеспечивает равномерной обработки слоя продукта по длине камеры варки.

Наиболее близким техническим решением по решаемой задаче и достигаемому эффекту является установка непрерывного действия для варки и сушки круп [Зелепуга А. С. , Сироткин Г.Л., Гуляев В.Н. Установка для варки крупы при атмосферном давлении и сушки в пульсирующем кипящем слое// Консервная и овощесушильная промышленность, 1980, N 8], состоящая из аппарата для варки, перегрузочного транспортера и аппарата для сушки.

Аппарат для варки представляет собой корпус туннельного типа, на барабанах и направляющих которого установлена сетчатая транспортерная лента, под которой находится паровая камера с пароподающими перфорированными трубками и нагнетательным патрубком рециркуляционного воздуховода. Имеются также игольчатые ворошители. В аппарате для сушки уступами с перепадом высот расположены три неподвижные перфорированные секции газораспределительных решеток, разделенные шиберами, установленными с возможностью вертикального перемещения, под которые подается импульсами горячий воздух по устройству подвода теплоносителя.

Данная установка имеет следующие недостатки:

недостаточно высокая ее производительность;

в ней не обеспечиваются равномерная варка и сушка продукта, что снижает качество готового продукта;

низкая эффективность использования теплоносителя на сушке крупы ввиду неиспользования образующегося пара при сушке продукта;

значительные тепловые потери вследствие охлаждения продукта при его перегрузке в камеру сушки;

громоздкость установки;

повышенная металлоемкость установки.

Техническая задача заключается в повышении тепловой эффективности за счет более полного использования энергии теплоносителя, создании компактного варочно-сушильного оборудования, снижении тепловых потерь в процессах варки и сушки.

Техническая задача достигается тем, что в предлагаемом варочно-сушильном аппарате для производства крупяных концентратов, включающем корпус, камеры варки и сушки, увлажнители, бункеры загрузки и выгрузки, устройство для подвода теплоносителя, газораспределительные решетки камер, выполненные в виде бесконечной сетчатой ленты, опирающейся на барабаны, имеющие вращательное движение, новым является то, что камера варки расположена на верхней ветви перфорированной ленты, а камера сушки - на ее нижней ветви под камерой варки, при этом длину рабочей части ленты в камерах варки и сушки регулируют с помощью синхронного перемещения трех натяжных барабанов, один из которых установлен с возможностью горизонтального перемещения в камере варки, а два других - с возможностью горизонтального и вертикального перемещения в начале камеры сушки и вертикального перемещения в ее конце, при этом натяжение ленты достигается взаимным перемещением трех натяжных барабанов относительно друг друга, перемещение ведущего натяжного барабана камеры сушки осуществляют кулисным механизмом, для перемещения продукта из камеры варки в камеру сушки установлено перегрузочное устройство, представляющее собой пластину, два желоба и подшипниковые опоры натяжного ведомого барабана камеры варки, соединенные между собой с возможностью их горизонтального перемещения, под лентой камеры варки с определенным шагом расположены устройства для сбора воды, а над лентой напротив них расположены увлажнители, устройство для подвода теплоносителя, состоящее из подвижных стенок и механизма для их перемещения, выполнено с возможностью изменения поперечного сечения в зависимости от изменения длины камеры сушки.

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов представлен на схемах общего вида (фиг. 1 и 2) и чертежах элементов конструкции (фиг. 3 - 6).

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов состоит из корпуса 1, камер варки 2 и сушки 3, перфорированной ленты 4, бункеров загрузки 5 и выгрузки 6, устройства 7 для подвода теплоносителя, опорных барабанов камеры варки: ведущего 8 и ведомого 9, опорных барабанов камеры сушки 10 и 11, устройства 12 для сбора воды под лентой 4 камеры варки 2, увлажнителей 13, шлюзового секционного затвора 14, перегрузочное устройство 15, состоящее из пластины 24 и желобов 16, расположенных с торцов ленты перед опорным ведомым барабаном 9 камеры варки 2, стенок 17 устройства 7, выравнивающего шибера 18 камеры сушки 3, заслонки 19 для регулирования высоты слоя продукта на ленте 4 в камере варки 2, направляющих 20 с роликами 25 для перемещения ленты 4, направляющих 21 для перемещения опорного ведомого барабана 9 камеры варки 2, направляющей 23 и кулисного механизма 22 для перемещения натяжных барабанов 10 и 11 камеры сушки 3. Натяжной ведомый барабан 9 камеры варки 2 снабжен направляющими 21 для перемещения в горизонтальной плоскости при помощи винтового механизма 26. Ведущий натяжной барабан 10 камеры сушки 3 имеет шарнирное соединение через ползун 27 и кулису 22.

Опора 21 ведомого барабана 9 камеры варки 2 и перегрузочное устройство 15 соединены между собой неподвижными звеньями в виде планок с возможностью их одновременного горизонтального перемещения с учетом изменения рабочего участка ленты 4 камеры варки 2 и, следовательно, различной продолжительности процесса для конкретного вида крупы. Время обработки продукта предусматривается также регулировать с помощью изменения скорости движения перфорированной ленты 4.

Под перфорированной лентой 4 камеры варки 2 напротив увлажнителей 13 имеются емкости конусной формы 12 для сбора стекающей воды. Емкости 12 соединены с центральным трубопроводом и штуцером отвода воды из камеры варки 2. При этом конусная форма емкости способствует лучшей гидродинамике восходящего потока теплоносителя, поскольку поток теплоносителя с большей массовой скоростью воздействует на частицы продукта, расположенные в камере варки 2 до и после увлажнителей 13.

Устройство 7 для подвода теплоносителя (перегретого пара) имеет подвижные стенки 17, соединенные с корпусом 1 посредством механизма 28.

Варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов работает следующим образом.

Перед началом работы аппарата задается скорость перемещения перфорированной ленты 4 с помощью регулируемого привода (на фиг. не показан). Затем за счет перемещения натяжного барабана 9 посредством винтового механизма 26 по направляющим 21 устанавливается требуемая длина рабочего участка камеры варки 2. Перемещением натяжного барабана 11 в вертикальной плоскости и пространственного перемещения барабана 10 с помощью кулисного механизма 22 выставляют заданную длину рабочего участка камеры сушки 3. Таким образом, регулирование скорости движения ленты 4 и длины рабочих участков в камере варки 2 и в камере сушки 3 позволяет добиться соблюдения наиболее рациональной продолжительности соответственно процессов варки и сушки.

После этого устанавливаются исходное положение стенок 17 устройства для подвода теплоносителя 7 и, следовательно, размеры его поперечного сечения с учетом длины рабочего участка перфорированной ленты 4 в камере сушки 3.

Шибер 19 камеры варки 2 и шибер 18 камеры сушки 3 настраиваются перемещением в вертикальной плоскости на определенную высоту слоя крупы.

Через устройство 7 в корпус 1 подается поток перегретого пара. Исходный продукт из загрузочного бункера 5 через шлюзовый секционный затвор 14 направляется на перфорированную ленту 4 в камере варки 2 с высотой слоя, задаваемой регулируемым шибером 19, и пронизывается восходящим потоком теплоносителя (пара), попеременно проходя под увлажнителями 13.

Сваренный продукт перегрузочным устройством 15 постепенно направляется в желоба 16 по торцам ленты и затем в камеру сушки 3, где он разравнивается шибером 18, псевдоожижаясь на рабочем участке внутренней поверхности замкнутой бесконечной перфорированной ленты 4. Крупинки соприкасаются с теплоносителем в "кипящем" слое, что обеспечивает переменную относительную скорость движения твердой и газообразной фаз, способствуя повышению тепло- и массообмена и снижению продолжительности сушки дисперсного продукта.

Отработанный перегретый пар, насыщаемый влагой, испаряемой из высушиваемой крупы, пронизывает слой влажной крупы вышерасположенной камеры варки и, таким образом, используется после сушки для варки продукта, а высушенный продукт отбирается через торцы ленты в разгрузочный бункер 6 и направляется на дальнейшую переработку.

Предлагаемый варочно-сушильный аппарат для производства крупяных концентратов дает возможность:

- сократить продолжительность производства варено-сушеной крупы вследствие отсутствия промежуточного охлаждения продукта между камерами варки и сушки, последующего его нагрева при сушке, а также продолжительность сушки продукта вследствие повышения тепло- и массообмена за счет применения "кипящего" слоя;

- обеспечения равномерной варки и сушки продукта вследствие попеременного увлажнения в камере варки и обработки восходящим потоком пара, а также использования активного гидродинамического режима сушки;

- повышения степени использования теплоносителя вследствие применения пара, отработанного после сушки продукта, для последующей варки, а также сокращение тепловых потерь продуктом в окружающую среду при промежуточном транспортировании из камеры варки на сушку;

- создания компактного варочно-сушильного оборудования за счет размещения камеры варки над камерой сушки;

- снижения металлоемкости устройства вследствие отсутствия перегрузочных транспортирующих машин и вспомогательного оборудования, средств коммуникаций, подачи сырья и теплоносителя.