МАШИНА ДЛЯ ИНТЕНСИВНОГО УВЛАЖНЕНИЯ ЗЕРНА С ЭФФЕКТОМ ОЧИСТКИ
MACHINE FOR INTENSIVE GRAIN MOISTURISATION WITH CLEANING EFFECT

Изобретение относится к зерноперерабатывающей промышленности, в частности к увлажнению зерна при подготовке его к помолу, и предназначено для использования в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности.
Известны машины интенсивного увлажнения А1-БШУ [Глебов Л.А., Демский А.Б., Веденьев В.Ф., Темиров М.М., Огурцов Ю.М. Технологическое оборудование предприятий отрасли. М.: «ДеЛи принт», 2006. - С. 388-389], состоящие из трубчатого кожуха с расположенным внутри бичевым ротором, загрузочную и выгрузную горловины и привод. Ротор выполнен из трубы с вваренными в нее цапфами и приваренными к ней шпильками для установки бичей с гонками.
Недостатком данного устройства является плохая смачиваемость зерна в рабочей зоне из-за хаотичности его движения, и отсутствия возможности глубокого проникновения влаги внутрь зерна, так как интенсивно захватывают влагу только поверхностные слои зерна, потому что воздух, содержащийся в капиллярах оболочки зерна, и сама структура оболочки зерна препятствуют более глубокому проникновению влаги во внутренние части зерна вследствие чего требуется последующее длительное отволаживание для обеспечения равномерного распределения влаги внутри зерновок. Также эффективному проникновению влаги во внутренние слои зерна препятствует высокая скорость вращения ротора (1100 об/мин) и маленькая кольцевая рабочая зона между корпусом и ротором, что приводит к плотному потоку зерна в рабочей зоне машины.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническим свойствам и достигаемому результату является увлажнительная машина P1-БУС [Глебов Л.А., Демский А.Б., Веденьев В.Ф., Темиров М.М., Огурцов Ю.М. Технологическое оборудование предприятий отрасли. М.: «ДеЛи принт», 2006. - С. 388-389], состоящая из корпуса овальной формы, установленного за счет опор разной высоты под углом 23°, с установленным в его полости ротором с лопатками.
Недостатком этой увлажнительной машины является то что она не позволяет обеспечить глубокое проникновение влаги внутрь зерна, так как интенсифицируется увлажнение лишь поверхностных слоев оболочки, а в эндосперм при увлажнении влага почти не проникает из-за воздуха, содержащегося в капиллярах оболочки зерна, что приводит к неравномерности увлажнения зерна и достаточно большим затратам времени на последующие операции отволаживания зерна и последующей очистки.
Задачей изобретения является создание машины для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки, обеспечивающего более глубокое проникновение влаги внутрь зерна путем отделения оболочки зерна от эндосперма, обеспечивая, более глубокое и равномерное проникновение воды внутрь.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности увлажнения зерна при минимальном расходе воды в связи с кратковременным, но интенсивным воздействием воды на зерно, увеличение эффекта очистки зерна за счет комбинированного воздействия турбулизирующих потоков воды и вращения ротора, стабильном поддержание заданной степени очистки обрабатываемого материала.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в снятии верхнего слоя оболочки зерна 0,1 мм - 0,2 мм, что позволяет его очистить, открыв поры для увеличения проникновения влаги, а это позволит сократить время отволаживания зерна и одновременно повысить эффект очистки зерновых культур от прилипших примесей (пыли, песка, частиц семян сорных культур и др.) за счет поддержания заданной степени очистки обрабатываемых зерновых культур с различными физико-механическими свойствами и гранулометрическим составом.
Поставленная задача решается тем, что в машине для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки, характеризующейся тем, что она содержит рабочую камеру, установленную под углом 24° к горизонту, с расположенным внутри ротором, состоящим из вала и лопаток, смонтированными под углом 36° к оси вала, образуя винтовую линию и связанный с приводом, загрузочный и выгрузочный патрубки, а также форсунки для подачи воды, при этом профиль лопаток выполнен в виде плоскости с рифлением в виде пирамидок имеющих в основании длину 2 мм, в высоте 1 мм и углом между гранями 127°.
На фиг. 1 приведено плоскостное изображение общего вида машины для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки; на фиг. 2 - плоскостное изображение (фронтальный вид и вид сбоку) лопатки.
Машина для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки (фиг. 1) содержит рабочую камеру 1, выполненную в форме желоба, закрытого сверху двумя крышками из оргстекла 5. На нижней крышке 5 установлены две форсунки 6 для впрыскивания жидкости (воды) под давлением. В нижней части рабочей камеры 1 установлен загрузочный патрубок 9, в котором смонтирован индикатор наличия зерна 16, а в верхней части рабочей камеры 1 - выгрузочный патрубок 10. Рабочая камера 1 жестко крепится к фундаменту с помощью нижней стойки 7 и верхней стойки 4. Внутри рабочей камеры 1, установленной под углом 24° к горизонту, расположен ротор 2, установленный с возможностью вращения в нижней и верхней подшипниковых опорах качения 8, имеющих сферические двухрядные роликовые подшипники с закрепительной конической втулкой. Ротор 2 -основной рабочий орган машины - состоит из пустотелого вала, на котором установлены регулируемые держатели с лопатками 11, смонтированными под углом 36° к оси вала, образуя винтовую линию. Лопатки 11 имеют плоскости с рифлением в виде пирамидок с длиной стороны основания 2 мм, высотой 1 мм и углом между гранями 127° (фиг. 2).
Установка рабочей камеры 1 под углом 24° к горизонту обеспечивает устойчивую динамику перемещения обрабатываемого зерна от загрузочного патрубка 9 к выгрузочному патрубку 10.
Экспериментально установлено, что наличие на поверхности лопаток рифлей в виде пирамидок со следующими размерами: длиной стороны основания 2 мм, высотой 1 мм и углом между гранями 127° обеспечивает снятие верхнего слоя оболочки зерна 0,1 мм - 0,2 мм, что позволяет его очистить, открыв поры и существенного увеличения проникновения влаги, что позволяет сократить время отволаживания. Эти геометрические параметры рифлей на лопатках 11 обеспечивают требуемый эффект очистки зерновых культур от прилипших примесей (пыли, песка, частиц семян сорных культур и др.) и стабильное поддержание заданной степени очистки обрабатываемого материала. При этом достигается необходимая турбулизация омывающего поверхность зерна потока жидкости, которая обеспечивает эффективное насыщение (отволаживание) зерна водой при его движении в рабочей камере.
Применение регулируемых лопаток 11 обеспечивает простоту их замены при износе и возможность интенсифицировать процесс очистки зерна и его отволаживания при установке лопаток 11 под различными углами атаки.
Ротор 2 приводится во вращении при помощи регулируемого привода, состоящего из электродвигателя 3, клиноременной передачи 14 со шкивами 12 и 13. Сменные шкивы 12 и 13 обеспечивают регулируемую частоту вращения ротора 2. Электродвигатель 3 устанавливается на платформе, которая с помощью резьбовых шпилек перемещается для обеспечения натяжения ремней. Клиноременная передача 14 закрыта ограждением 15. В состав машины входит емкость 17 и шланг для подачи воды 18.
Емкость 17 включает в себя вентили 19 для регулируемой подачи промывочной воды и удаления ее избытка, вентиль 20, ротаметр 21. Для подачи промывочной воды в емкость 17 используется насос 23. В нижней части рабочей камеры 1 установлен клапан 22 для выпуска моющей воды.
Машина для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки работает следующим образом.
Вначале включается электродвигатель 3, который с помощью клиноременной передачи 14 приводит во вращение ротор 2. Одновременно включается насос 23 и промывочная вода по трубопроводу 18 подается в емкость 17 при открытом правом вентиле 19. В соответствии с требуемыми параметрами увлажнения с помощью вентилей 19 и 20 по показаниям ротаметра 21 устанавливают заданный расход воды, подаваемый через форсунки 6 в рабочую камеру 1. Затем зерно подается в рабочую камеру 1 через загрузочный патрубок 9. При поступлении в рабочую камеру 1 зерна и воды, благодаря вращающемуся ротору 2 с лопатками 11 зерно интенсивно перемешивается, насыщается влагой и перемещается от загрузочного патрубка 9 к выгрузочному патрубку 10. В зависимости от вида перерабатываемого зерна сменные шкивы 12 и 13 регулируют частоту вращения ротора 2. В связи с кратковременным, но интенсивным воздействием на зерно, обеспечивается очистка зерновых культур от прилипших примесей (пыли, песка, частиц семян сорных культур и др.) и его увлажнение при минимальном расходе воды. По мере загрязнения моющей воды происходит ее удаление через клапан 22 из рабочей камеры 1, одновременной подпиткой с помощью насоса 23 в емкость 17.
Предлагаемая машина для интенсивного увлажнения зерна с эффектом очистки имеет следующие преимущества:
- регулируемое вращение ротора обеспечивает мягкий, «щадящий» режим мойки зерна за счет плавного движения зерна в рабочей камере;
- наличие на поверхности лопаток рифлей в виде пирамидок с длиной стороны основания 2 мм, высотой 1 мм и углом между гранями 127° обеспечивает требуемый эффект очистки зерновых культур от прилипших примесей (пыли, песка, частиц семян сорных культур и др.) и стабильное поддержание заданной степени очистки обрабатываемого материала;
- необходимая турбулизация омывающего поверхность зерна потока жидкости обеспечивает кратковременную, но эффективное насыщение (отволаживание) зерна водой при его движении в рабочей камере.