установка для влаготепловой обработки

Формула изобретения

Установка для влаготепловой обработки, включающая корпус, бункеры загрузки и выгрузки, паропровод, увлажнители и привод, отличающаяся тем, что корпус прямоугольного сечения, выполненный по винтовой линии, разделен перегородками на несколько чередующихся камер увлажнения и варки, в которых имеются секции с перфорированным днищем, установленные в направляющих с возможностью перемещения на передних длинных и задних коротких роликах, при этом камера варки дополнительно снабжена паропроводом высокого давления, между бункерами загрузки и выгрузки расположен переходник, образующий с корпусом замкнутый контур, внутри переходника находится ленточный копир для подъема секций, а нижняя полка направляющих перед бункером выгрузки имеет прорезь для прохождения коротких роликов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для влаготепловой обработки сыпучих продуктов и может быть использовано для варки различных видов пищевых продуктов, например для производства вареных круп и овощей.

Известен аппарат для варки и сушки риса [пат. Франции 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

- значительные тепловые потери за счет охлаждения продукта после варки;

- применение шнеков для сушки, осуществляемой в плотном пересыпающемся слое, обуславливает большую продолжительность сушки по сравнению с сушкой при активных гидродинамических режимах слоя продукта,

- нерациональная подача пара на варку, т.е. направление пара в продукт через форсунки, расположенные над транспортерной лентой, 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, 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 высокую производительность; неравномерную варку продукта, что снижает качество готового продукта; значительные тепловые потери вследствие охлаждения продукта при его перегрузке в камеру сушки.

Техническая задача заключается в повышении эффективности процесса варки за счет более рационального использования гидродинамического режима обработки продукта и устранения промежуточных транспортных операций, создании оборудования, позволяющего улучшить качество готового продукта.

Техническая задача достигается тем, что в предлагаемой установке для влаготепловой обработки, включающей корпус, бункеры загрузки и выгрузки, паропровод, увлажнители и привод, новым является то, что корпус прямоугольного сечения, выполненный по винтовой линии, разделен перегородками на несколько чередующихся камер увлажнения и варки, в которых имеются секции с перфорированным днищем, установленные в направляющих с возможностью перемещения на передних длинных и задних коротких роликах, при этом камера варки дополнительно снабжена паропроводом высокого давления, между бункерами загрузки и выгрузки расположен переходник, образующий с корпусом замкнутый контур, внутри переходника находится ленточный копир для подъема секций, а нижняя полка направляющих перед бункером выгрузки имеет прорезь для прохождения коротких роликов.

На фиг.1 изображен общий вид установки, на фиг.2 - общий вид камер варки и увлажнения, на фиг.3 - общий вид переходника, на фиг.4 - узел перемещения роликов секции по направляющим в зоне выгрузки.

Установка для влаготепловой обработки (фиг.1) включает корпус 1, бункер загрузки 2 с ротационным питателем 3, бункер выгрузки 4, паропровод 5 высокого давления и паропровод 6 низкого давления, привод 7 и трубопровод 8 для подачи воды с форсунками 9.

Корпус 1 прямоугольного сечения выполнен по винтовой линии. По обеим боковым стенкам корпуса 1 имеются направляющие 10 коробчатого сечения. Внутри корпуса 1 поочередно расположены камеры увлажнения 13 и камеры варки 14 (фиг. 2), разделенные между собой вертикально расположенными перегородками 25. Внутри корпуса 1 установлены секции 11, которые состоят из перфорированного днища 12, боковых стенок 16, перегородки 17 и роликовых опор 18 и 19 (фиг. 3). Перегородка 17 предыдущей секции является как бы задней стенкой последующей секции (фиг.3). Причем передние по ходу движения секции ролики 18 выполнены длинными, т. е. на всю ширину направляющих 10, а задние ролики 19 выполнены короткими. Такой выбор и компоновка роликов необходимы для обеспечения в дальнейшем выгрузки готового продукта. Секции 11 расположены в направляющих 10 с возможностью перемещения внутри корпуса 1.

Корпус 1 между бункерами 2 и выгрузки 4 снабжен изогнутым переходником 15, образующим с корпусом замкнутый контур (фиг.3). Здесь же расположен привод 7, предназначенный для принудительного перемещения секций 11 с продуктом в зону выгрузки и последующего их подъема в зону загрузки. Внутри переходника 15 на боковых стенках расположен ленточный копир 20, предназначенный для контакта с короткими роликами 19 для подъема секций 11, а нижняя полка направляющих 10 перед бункером выгрузки имеет прорезь для сквозного прохождения коротких роликов 19 (фиг.4).

В верхней части камер увлажнения 13 над секциями 11 установлен трубопровод 8 с форсунками 9 для подачи воды.

В камерах варки 14 под секциями 11 смонтированы два паропровода: паропровод 6 низкого давления, предназначенный для подачи пара с невысокой скоростью (0,1. . .0,6 м/с) и паропровод 5 высокого давления, предназначенный для подачи пара с высокой скоростью (2,0...3,6 м/с). Паропровод 5 соединяется с парораспределителем 21 щелевидного типа. Для обеспечения стабильной работы установки длина секций 11 подобрана таким образом, чтобы соответствовать длине камер увлажнения и варки, разделенных перегородками 25, которые прикреплены к верхней части корпуса 1.

Привод 7 включает в себя электродвигатель, две звездочки 22, цепь 23 со штырями 24 (фиг.3). Штыри 24 расположены на цепи 23 с определенным шагом и предназначены для принудительного перемещения секций 11 в зоне выгрузки и в переходнике 15. Штыри 24, проходя через прорезь в нижней полке направляющих 10, входят в контакт с длинными роликами 18 и перемещают их по переходнику в зону загрузки.

Установка для влаготепловой обработки работает следующим образом.

Исходный продукт из загрузочного бункера 2 ротационным питателем 3 подается в одну из секций 11. Местоположение секции 11 в зоне загрузки и режим работы ротационного питателя 3 синхронизированы. Включается привод 7. Если бы секция 11 не контактировала с предыдущей секцией, то она свободно могла двигаться под действием гравитационных сил, так как корпус 1 расположен по винтовой линии с уклоном вниз. Однако предыдущие секции препятствуют ее перемещению. Только после того как секция с готовым продуктом захватывается приводом 7 и перемещается в зону выгрузки, на освободившееся место под действием гравитационных сил перемещается следующая секция, освобождая свое место последующей. Таким образом, осуществляется как бы "по цепочке" перемещение секций 11. После загрузки продуктом секция 11 начинает движение и перемещается на длину предыдущей секции, попадая в первую камеру увлажнения 13, так как длина секций 11 равна длине камер увлажнения и варки.

Одновременно через трубопровод 8 в форсунки 9 подается вода, которая орошает слой продукта в секции 11. Причем в зависимости от вида обрабатываемого продукта задается режим подачи воды: непрерывный, периодический, пульсирующий и т.д.

После прекращения подачи воды секция 11 перемещается в камеру варки. Здесь одновременно через паропровод 5 высокого давления и паропровод 6 низкого давления подается пар соответственно высокого давления и низкого давления. Пар низкого давления поступает в нижнюю часть корпуса 1 под секцию 11, пронизывает слой продукта на перфорированном днище 12 секции 11, обеспечивая таким образом необходимый тепловой режим для осуществления процесса варки продукта в плотном слое.

Пар высокого давления поступает в парораспределитель 21 щелевидного типа только во время движения секции 11 и, пронизывая перфорированное днище 12 секции 11, приводит узкий слой продукта в кипящее состояние, создавая эффект "бегущей волны", обеспечивая интенсивное перемешивание и способствуя равномерной обработке продукта. Причем в зависимости от вида обрабатываемого продукта, характера и интенсивности обработки задается режим подачи пара высокого давления: непрерывный, периодический, пульсирующий и т.д.

Затем прекращается подача пара низкого давления, и секция 11 перемещается в следующую камеру увлажнения 13. Таким образом, цикл увлажнения и варки повторяется необходимое число для доведения продукта до полной кулинарной готовности.

Когда продукт сварится, секция 11 доходит до зоны выгрузки. Штыри 24, расположенные на цепи 23 с определенным шагом, проходя через прорезь в нижней полке направляющих 10, входят в контакт с длинными роликами 18 и перемещают секции 11 по переходнику 15 в зону загрузки. При этом короткие ролики 19, доходя до прорези в нижней полке направляющих 10, проваливаются вниз и тем самым опускают задний по ходу движения край секции 11, и продукт ссыпается с перфорированного днища 12 секции 11 в бункер выгрузки 6.

При дальнейшем перемещении секции 11 с помощью штырей 24 короткие ролики 19 приходят с соприкосновение с копиром 20 и постепенно поднимают нижний край секции 11.

После завершения процесса влаготепловой обработки секции корпуса 1 возвращаются в исходное положение через изогнутый переходник 15.

Предлагаемая установка для влаготепловой обработки дает возможность:

- достижения равномерной влаготепловой обработки продукта вследствие попеременного увлажнения водой и последующей обработки потоком пара, а также использования "мягких" температурных и "щадящих" режимов перемешивания продукта при максимальном сохранении формы частиц обрабатываемого продукта;

- повышения качества готового продукта за счет использования рационального гидродинамического режима слоя дисперсного продукта, снижения комкования сваренного продукта и предотвращения образования агломератов дисперсного материала;

- более эффективной очистки перфорированного днища и выгрузки продукта за счет использования гравитационных сил при разведении секторов;

- обеспечения оптимального осциллированного увлажнения за счет применения чередующихся участков обработки паром и водой;

- увеличения производительности аппарата за счет исключения дополнительных перегрузочных и транспортных операций.