Установка для подготовки масличных семян к обрушиванию

Полезная модель относится к области сушки с помощью элементов, испускающих инфракрасные лучи и может быть использовано для подсушки плодовой оболочки масличных семян при подготовке их к обрушиванию.
Известна многоярусная сушильная камера [патент RU 2115323, 1998], в каждом ярусе которой на каркасе смонтированы сетчатый лоток, инфракрасные излучатели с отражателями и содержащая перфорированную крышку, выдвижной поддон, вентиляционные средства, а на параллельных диэлектрических опорах каркаса установлены цанговые зажимы электропитания под токосъемные втулки инфракрасных излучателей с керамической функциональной оболочкой, причем лотки расположены между рядами излучателей со смещением по высоте к верхнему ряду в соотношении расстояний 1:(1,3-1,5).
Основным недостатком данного устройства является: перемещение лотков вручную, что влечет за собой высокую трудоемкость процесса и малую производительность при больших производственных площадях.
Известно устройство для инфракрасной сушки семян [патент РФ №2453782, 2012], принятое за прототип, которое содержит установленные под отражателями инфракрасные трубчатые излучатели с керамической функциональной оболочкой и электронагреваемой спиралью внутри, которые распределенно закреплены на диэлектрических опорах каркаса над лотками, несущими слой семян, средство перегрузки обрабатываемых семян на лоток нисходящего яруса и вентилятор, закрытые термоизолированным кожухом. Инфракрасные излучатели с длиной волны 1,5-3,0 мкм распределены вдоль лотка, дно которого выполнено в виде тефлоновой ленты бесконечного транспортера, с шагом, равным 1,1-1,3 расстояния до слоя семян подсолнечника на ленте высотой 2-3 см, а средство перегрузки, представляющее собой бункер, оснащенный шиберной заслонкой выпускного окна, установлено между ярусами в шахматном порядке у противных торцов их транспортеров, причем угол конического сужения бункера перегрузки превышает угол естественного откоса насыпного материала.
Основными недостатками прототипа являются: продолжительное время температурной обработки и охлаждения (время тепловой обработки семян подсолнечника на каждом ярусе составляет 15 мин, а время охлаждения высушенных семян подсолнечника на участке транспортера нижнего яруса составляет 4-5 мин), приводящее к перераспределению влаги в семянке, что необходимо для длительного хранения, а при подготовке масличных семян к обрушиванию важно достичь максимального удаления влаги из лузги, сохранив при этом пластичность ядра; в средствах перегрузки, при пересыпании масличных семян, неизбежно происходит возникновение пыли, ее проникновение в камеру сушки с осаждением на греющих лампах и нагретых поверхностях самой камеры, что является пожароопасным.
Задачей полезной модели является разработка установки для подготовки масличных семян к обрушиванию, позволяющей максимально удалить влагу из лузги, сохранив при этом пластичность ядра и снизить пожароопасность установки.
Техническим результатом является сокращение времени технологической обработки (нагрева, охлаждения) масличных семян и снижение концентрации пыли при их обработке.
Технический результат достигается тем, что установка для подготовки масличных семян к обрушиванию, содержащая установленные под отражателями инфракрасные трубчатые излучатели с керамической функциональной оболочкой и электронагреваемой спиралью внутри, которые на диэлектрических опорах распределенно закреплены над лотками, дно которых выполнено в виде тефлоновой ленты бесконечных транспортеров, расположенных ярусами, закрытых термоизолированным кожухом с патрубками для отвода влажного воздуха, средство перегрузки обрабатываемых семян на лоток нисходящего яруса с углом конического сужения, превышающим угол естественного откоса насыпного материала, оснащенное шиберной заслонкой выпускного окна, при этом установка дополнительно снабжена устройством охлаждения, расположенным у выпускной части нижнего яруса, содержащим вертикальный корпус в виде закрытого короба с установленными внутри в шахматном порядке на противоположных стенках пересыпными элементами под углами, превышающими углы естественного откоса масличных семян, жалюзи, средство выгрузки и патрубок для отвода воздуха, а средство перегрузки выполнено в виде закрытого короба, оснащенного патрубком для отвода воздуха, закрывающее выпускную часть верхнего яруса. Инфракрасные трубчатые излучатели расположены с шагом, равным 1,65-1,70 расстояния до слоя масличных семян на ленте высотой 2-3 см.
Цикл технологической обработки включает время нагрева и время охлаждения. Сокращение времени нагрева и охлаждения масличных семян обеспечивает получение максимального удаления влаги из лузги, сохранив при этом пластичность ядра. Установлено, что наибольшая разница в удельной работе разрушения семян (лузги) и ядра подсолнечника получена при длительности ИК-обработки семян в течение 40 секунд [Фролов Р.Н. Совершенствование процесса обрушивания семян подсолнечника с применением при подготовке инфракрасного облучения: автореф. дис. … канд. техн. наук. / Р.Н. Фролов. - Краснодар: КубГТУ, 2002. - 15 с.], при этом уменьшение шага между инфракрасными излучателями и высоты их установки над слоем семян позволяет увеличить плотность потока лучистой энергии, а патрубки для отвода влажного воздуха камеры сушки позволяют удалять выпариваемую при подсушке влагу.
Наличие устройства охлаждения, установленного у выпускной части нижнего яруса, содержащего вертикальный корпус в виде закрытого короба с установленными внутри в шахматном порядке на противоположных стенках пересыпными элементами под углами, превышающими углы естественного откоса обрабатываемых масличных семян, жалюзи, средство выгрузки и патрубок для отвода воздуха, позволяет производить кратковременное интенсивное охлаждение обрабатываемых масличных семян потоком воздуха, исключающее возможность перераспределения влаги между ядром и лузгой и удаление пыли, возникающей при пересыпании масличных семян, исключая ее попадание в камеру сушки.
Выполнение средства перегрузки в виде закрытого короба, закрывающего выпускную часть верхнего яруса, с углом конического сужения, превышающим угол естественного откоса масличных семян, оснащенным вертикально подвижной относительно выходного окна шиберной заслонкой и патрубком для отвода воздуха позволяет удалять пыль, образовавшуюся в процессе пересыпания семян с одного транспортера на другой, исключая ее попадание в камеру сушки.
На фиг. 1 изображена схема установки для подготовки масличных семян к обрушиванию; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Установка для подготовки масличных семян к обрушиванию состоит из бункера загрузки 1, с углом конического сужения, превышающим угол естественного откоса масличных семян, оснащенного вертикально подвижной относительно выходного окна шиберной заслонкой 2, камеры 3 сушки, средства перегрузки 4 и устройства охлаждения 5, установленных на станине 6.
Камера 3 сушки представляет собой термоизолированный кожух 7 с патрубками 8 для отвода влажного воздуха и выходными окнами 9. Вдоль камеры 3 сушки, через выходные окна 9 термоизолированного кожуха 7 ярусами параллельно расположены верхний ленточный бесконечный транспортер 10 и нижний ленточный бесконечный транспортер 11, приводимые в движение мотор-редукторами 12, 13. Над верхним и нижним ленточными бесконечными транспортерами 10, 11 поперек их несущих тефлоновых лент 14, 15 распределенно с шагом, равным 1,65-1,70 расстояния до слоя масличных семян высотой 2-3 см, смонтированы инфракрасные трубчатые излучатели 16, с длиной волны 1,5-3,0 мкм с керамической функциональной оболочкой 17 и электронагреваемой спиралью 18 внутри, накрытые отражателями 19. Тефлоновые ленты 14, 15 верхнего и нижнего ленточных бесконечных транспортеров 10, 11 расположены на дне лотков 20 коробчатой формы, на которых установлены параллельные диэлектрические опоры 21 под крепление инфракрасных трубчатых излучателей 16.
Верхний и нижний ленточные бесконечные транспортеры 10, 11 связаны между собой средством перегрузки 4, представляющим собой закрытый короб 22, закрывающий выпускную часть верхнего ленточного бесконечного транспортера 10, с углом конического сужения, превышающим угол естественного откоса обрабатываемых семян с вертикально подвижной относительно выходного окна 9 шиберной заслонкой 23 и патрубком 24 для отвода воздуха, расположенным в верхней части закрытого короба 22.
Устройство охлаждения 5 состоит из закрытого короба 25, закрывающего выпускную часть нижнего ленточного бесконечного транспортера 11 с патрубком 26 для отвода воздуха, расположенным в верхней части закрытого короба 25, жалюзями 27, расположенными на боковой поверхности закрытого короба 25, ниже пересыпных элементов, и средством 28 выгрузки семян. Внутри закрытого короба 25 в шахматном порядке на противоположных стенках установлены пересыпные элементы 29 под углами, превышающими углы естественного откоса обрабатываемых семян.
Установка работает следующим образом.
Масличные семена, например подсолнечника, поступают в бункер загрузки 1, откуда с помощью шиберной заслонки 2, установленной в определенное положение для обеспечения необходимого слоя,. подаются сквозь выходное окно 9 теплоизолированного кожуха 7 на движущуюся тефлоновую ленту 14 верхнего бесконечного транспортера 10, приводимого в движение мотор-редуктором 12. Затем, тефлоновой лентой 14 верхнего бесконечного транспортера 10 масличные семена подаются в камеру 3 сушки, где инфракрасными трубчатыми излучателями 16, распределенно установленными на диэлектрических опорах 21 под отражателями 19, производится их тепловая обработка с принудительным отводом выпариваемой влаги по патрубкам 8 для отвода влажного воздуха, при скорости движения воздушного потока в камере 3 сушки равной 0,1 м/с. Далее, по средству перегрузки 4, через закрытый короб 22, закрывающий выпускную часть верхнего ленточного транспортера 10, где в процессе пересыпания производится отведение образовавшейся пыли по патрубку 24 отвода воздуха, при скорости воздушного потока не превышающей скорость витания масличных семян 6,5-7,0 м/с [1, с. 45], масличные семена поступают на движущуюся тефлоновую ленту 15 нижнего бесконечного транспортера 11, приводимого в движение мотор-редуктором 13. Шиберная заслонка 23 обеспечивает получение равномерной толщины слоя 2-3 см масличных семян по ширине тефлоновой ленты 15 нижнего бесконечного транспортера 11, приводимого в движение мотор-редуктором 13, подающей их обратно в камеру 3 сушки сквозь выходное окно 9 термоизолированного кожуха 7, где процесс обработки повторяется. Общее время нахождения масличных семян в камере 3 сушки составляет 35-45 секунд. Обработанные повторно в камере 3 сушки масличные семена тефлоновой лентой 15 нижнего бесконечного транспортера 11 подаются в устройство охлаждения 5, где они, пересыпаясь под действием силы тяжести по пересыпным элементам 29, установленным внутри закрытого короба 25 устройства охлаждения 5 в шахматном порядке на противоположных стенках под углами, превышающими углы естественного откоса масличных семян, подвергаются охлаждению восходящим воздушным потоком (с одновременным удалением возникающей при пересыпании пыли), при скорости движения воздуха не превышающей скорость витания масличных семян 6,5-7,0 м/с [1, с. 45] и отводятся через средство 28 выгрузки семян. Забор воздуха осуществляется сквозь жалюзи 27, а его отвод - по патрубку 26 отвода воздуха.
Таким образом, предложенная установка для подготовки масличных семян к обрушиванию позволяет максимально удалить влагу из лузги, сохранив при этом пластичность ядра и снизить пожароопасность, за счет сокращения времени технологической обработки и снижения концентрации пыли при обработке семян.
Список использованных источников
1. Кошевой Е.П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел. - Спб.: ГИОРД. - 2001. - 368 с.