УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ЗЕРНА
GRAIN HUMIDIFICATION DEVICE

Изобретение относится к технике увлажнения зерна различных культур и предназначено для использования в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности.
Известно устройство для интенсивного увлажнения зерна, содержащее трубчатый корпус, установленный под углом к горизонтали, связанный с приемным и выпускным патрубками, а также с водоразбрызгивающим устройством, ротор, размещенный в корпусе и связанный с приводом. Ротор выполнен в виде пружины с консольным концом с возможностью перемещения, перемешивания и равномерного распределения влаги по каждому зерну путем осуществления сжатия зерна в процессе перемешивания (RU 2235593 С2, 10.09.2002).
Однако данное устройство имеет ряд недостатков: отсутствие возможности обеспечения глубокого проникновения влаги внутрь зерна, так как увлажняются только поверхностные слои зерна, потому что воздух при атмосферном давлении из капилляров не удаляется.
Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для увлажнения зерна, содержащее корпус с размещенным в его полости механизмом смачивания, смесительный шнек, размещенный под выгрузной горловиной корпуса, загрузочный бункер и выгрузные патрубки с шлюзовыми затворами, шнек пропитки с перфорированным валом, размещенный под выгрузным патрубком смесительного шнека, циклон, вакуумный насос, соединенный всасывающей полостью трубопроводом с корпусом, а нагнетательной - с перфорированным валом шнека пропитки (RU 2471557, 10.01.2013).
Недостатком данного устройства является то, что оно имеет низкую производительность и недостаточное качество увлажнения, вызванные тем, что при прохождении смачиваемого материала по шнеку пропитки процесс проникновения влаги к центру зерна замедляется из-за остатков в капиллярах воздуха. Для увеличения производительности и качества необходимо увеличивать длину шнека пропитки, что влечет за собой увеличение мощности привода и общих габаритов устройства.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение качества увлажнения при небольших габаритах устройства и потребляемой им мощности.
Настоящая задача решается тем, что устройство для увлажнения зерна, содержащее корпус с размещенным в его полости механизмом смачивания, шнек-смеситель, загрузочный бункер и выгрузные патрубки с шлюзовыми затворами, шнек-влагосниматель с перфорированным валом, размещенный под выгрузным патрубком смесительного шнека, циклон, вакуумный насос, соединенный всасывающей полостью через вакуум-балон трубопроводом с полостью корпуса, а нагнетательной - с полым перфорированным валом шнека-влагоснимателя, дополнительно содержит пульсаторы воздушного потока, размещенные на нагнетательном трубопроводе, при этом нагнетательный трубопровод соединен с полым перфорированным валом с его обеих сторон, перфорированный вал разделен внутренней перегородкой на две части, а шнек-влагосниматель, над перегородкой перфорированного вала, выполнен с участком витков меньшего шага навивки по сравнению с шагом витков своих концевых участков.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства для увлажнения зерна.
Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещен механизм смачивания, состоящий из вертикального вала 2, на нижнем конце которого закреплены зерноразбрасывающий диск 3 и форсунка 4. На верхнем конце вала 2 установлен электродвигатель 5. В верхней части корпуса 1 размещен загрузочный бункер 7 для зерна, имеющий шлюзовой затвор 8. Выход зерна из загрузочного патрубка 6 закрыт заслонкой 9 с возможностью поворота ее совместно с осью 10, на которой имеется кулиса 11, соединенная тягой 12 с игольчатым клапаном 13, установленным в трубопроводе 14 подачи воды, которая контролируется расходомером 15. В нижней части корпуса под форсункой закреплен шнек-смеситель 16, на выходном патрубке 17 которого установлен шлюзовой затвор 18, который сообщается со шнеком-влагоснимателем 19. Привод шнека-смесителя 16 и шнека-влагоснимателя 19 осуществляется от электродвигателя 20 через редуктор 21 и цепные передачи 22 и 23. На выходе из шнека-влагоснимателя 19 также установлен шлюзовой затвор 24 с выгрузным патрубком 25. Здесь же расположен выводной воздуховод 26, соединенный с циклоном 27. Внутренняя полость корпуса 1 увлажнительной машины для зерна выполнена герметичной, сообщается с полостью шнека-смесителя 16 и соединена трубопроводом 28 с всасывающей полостью вакуумного насоса 29 через вакуум-баллон 30 и регулятор вакуума 31. Внутренняя полость шнека-влагоснимателя 19 также герметично изолирована от атмосферного давления и сообщается через перфорированный вал 32 трубопроводом 33 с нагнетательной полостью вакуумного насоса 29, образуя нагнетательную линию подачи в него нагретого воздуха. В этой линии установлены регуляторы 34 и 38 избыточного давления воздуха с манометрами 35 и 39, а также пульсаторы воздушного потока 36 и 37. Пульсаторы 36 и 37 соединены трубопроводами к разным концам перфорированного вала 32 шнека-влагоснимателя. Перфорированный вал 32 разделен внутренней перегородкой 40 на две части. Участок витков 41 шнека-влагоснимателя 19 над перегородкой 40 перфорированного вала выполнен меньшего шага навивки, чем его концевые участки.
Устройство работает следующим образом. Перед увлажнением зерно загружается в загрузочный бункер 7 увлажнительного устройства. Далее включается подача зерна в корпус 1 увлажнительного устройства из загрузочного бункера 7 через шлюзовой затвор 8. Зерно по пути к зерноразбрасывающему диску 3 вакуумируется и поступает в шнек-смеситель 16. Вакуумирование зерна происходит за счет того, что полости шнека-смесителя 16 и корпуса 1 сообщаются друг с другом, а последняя трубопроводом 28 с всасывающей полостью вакуумного насоса 29. Одновременно под действием потока зерна из шлюзового затвора 8 заслонка 9 поворачивается и воздействует на кулису 11, которая через тягу 12 поднимает игольчатый клапан 13, открывая подачу воды через трубопровод 14 в распылитель. Количество подаваемой воды контролируется по показаниям расходомера 15 и устанавливается во взаимной связи с количеством поступающего на увлажнение зерна. Поток зерна увлажняется разбрызгиваемой водой и поступает в шнек-смеситель 16. За время смешивания часть жидкости впитывается в оболочки зерна, нарушая равновесное состояние влаги в нем и изменяя энергетический уровень всей биологической системы зерна, чему способствует и предварительное вакуумирование его. Далее зерно после его обработки в шнеке-смесителе 16 подается шлюзовым затвором 18 в область последующей обработки его под избыточным давлением воздуха, которая находится в шнеке-влагоснимателе 19. В шнеке-влагоснимателе 19 зерно проходит две стадии обработки. В первой его половине оно попадает под действие воздуха, проходящего через пульсатор 37, а во второй - через пульсатор 36. Импульсы воздуха, прошедшие через пульсатор 37, позволяют завершить процесс пропитки зерна влагой, а импульсы воздуха, прошедшие через пульсатор 36, снимают излишки влаги с зерна, выступившие на его поверхность в результате процесса сжатия, произошедшего при прохождении им участка витков 41 шнека с меньшим шагом навивки. Предотвращение смешивания двух пульсирующих потоков в шнеке-влагоснимателе происходит за счет наличия перегородки 40 в перфорированном валу, и образования зерновой пробки на участке вала с меньшим шагом навивки. Режимы работы каждого из пульсаторов подбираются индивидуально и регулируются регуляторами избыточного давления 34 и 38, контроль давления осуществляется посредством манометров 35 и 39. Прошедшее через шнек-влагосниматель зерно выводится шлюзовым затвором 24 и поступает на отволаживание, а использованный воздух, содержащий отшелушенные околоплодные оболочки зерна, выводится в циклон 27, где очищается. Использование пульсирующих потоков воздуха в устройстве для увлажнения зерна значительно интенсифицирует процесс и позволяет сохранить те же размеры устройства, что в прототипе.