УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНО-УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

Предлагаемая полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована при производстве кормов.
Известен аппарат скоростного кондиционирования типа АСК-5 [Курочкин А.А., Шабурова Г.В. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. - М.: Колосс, 2007. - С.285], состоящий из станины с кожухом и расположенных внутри нагревательного и контрольного шнеков, при этом на кожухе имеются впускной и выпускной патрубки, а желоба шнеков соединены контрольным патрубком. Аппарат оборудован системой трубопроводов с форсунками и конденсатоотводчиком. Работа устройства контролируется с помощью пульта управления.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, высокое энергопотребление, а также низкий уровень качества обработки зерна из-за малой продолжительности рабочего цикла.
Наиболее близким прототипом является устройство для тепловой обработки зерна [Авторское свидетельство RU №1436973], включающее вертикально установленный цилиндрический корпус с подъемником в виде шнека и размещенными соответственно в нижней и верхней частях корпуса патрубками ввода и вывода теплоносителя. Шнек выполнен в виде последовательно расположенных участков, имеющих 1,5-4 витка, причем витки каждого последующего участка начинаются между витками предыдущего с зоной перекрытия витков в горизонтальной плоскости не менее 15° и расстоянием по вертикали между началом каждого последующего и концом предыдущего 0,4-0,5 шага.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции шнека, выполненного в виде отдельных участков, приводящая к застою зерна внутри корпуса и затруднению движения теплоносителя. Последнее не только обусловливает значительный перепад температур в нижней и верхней частях корпуса, вызывая неравномерность обработки и резкое снижение качества конечного продукта, но также повышает риск перегрузки и повреждения оборудования.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции шнека, повышение качества конечного продукта, уменьшение риска перегрузки и повреждения оборудования.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для температурно-ультразвуковой обработки зерна включает вертикально установленный цилиндрический корпус 3 с подъемником в виде шнека 4 и размещенными соответственно в нижней и верхней частях корпуса 3 патрубками ввода 8 и вывода 6 теплоносителя, кроме того имеет в нижней части корпуса 3 приемный лоток 2 для зерна, в котором, согласно полезной модели, витки шнека 4 расположены в виде непрерывной спирали с углом наклона α (15°-20°) к направлению движения, дно 1 имеет конусообразную форму и выполнено съемным, при этом на боковой поверхности цилиндрического корпуса 3 равномерно установлено не менее 2-х излучателей ультразвука 7, а патрубок вывода 6 теплоносителя снабжен датчиком 5 приспособления для прерывания подачи зерна и теплоносителя.
Предложенная полезная модель отличается от прототипа тем, что в устройстве витки шнека расположены в виде непрерывной спирали с углом наклона α (15-°20°) к направлению движения, дно имеет конусообразную форму и выполнено съемным, при этом на боковой поверхности цилиндрического корпуса равномерно установлено не менее 2-х излучателей ультразвука, а патрубок вывода теплоносителя снабжен датчиком приспособления для прерывания подачи зерна и теплоносителя.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью чертежа, на котором представлены:
1. конусообразное дно;
2. приемный лоток;
3. цилиндрический корпус;
4. шнек;
5. датчик;
6. патрубок вывода;
7. излучатель ультразвука;
8. патрубок ввода.
Устройство работает следующим образом.
Зерно загружают в приемный лоток 2, а через патрубок ввода 8 теплоносителя в рабочую зону цилиндрического корпуса 3 подают жидкий теплоноситель. Зерно и теплоноситель захватываются витками шнекового подъемника 4 и перемещаются вверх, одновременно перемешиваясь и подвергаясь ультразвуковой обработке излучателями 7. Обработанное зерно выгружается через патрубок вывода 6 теплоносителя в накопительный бункер и, по мере накопления, отправляется на дальнейшую обработку. При возникновении застоя внутри рабочей зоны оборудования съемное конусообразное дно 1 автоматически отделяется от цилиндрического корпуса 3, образуя зазор, через который излишки зерна и теплоносителя выводятся из устройства. При этом поток обработанного зерна и теплоносителя в патрубке 6 вывода теплоносителя прекращается, что приводит в действие датчик 5, активирующий приспособление для прерывания подачи зерна и теплоносителя.
Витки шнека, расположенные в виде непрерывной спирали с углом наклона α к направлению движения, повышают эффективность работы подъемника, тем самым снижая вероятность образования застоя зерна и способствуя его более полному перемешиванию с теплоносителем. При этом ультразвуковое излучение интенсифицирует массообменные и теплообменные процессы, существенно улучшая качество конечной продукции, а съемное конусообразное дно и приспособление для прерывания подачи зерна и теплоносителя позволяют снизить риск перегрузки оборудования.
Таким образом, использование полезной модели повышает качество конечного продукта до полного соответствия требованиям кормовой технологии, а конструкция устройства позволяет избежать формирования застоя зерна внутри корпуса и тем самым снизить риск перегрузки оборудования.