DE10124113B4 - Verfahren für Getreidewärmebehandlung und Anlage zu dessen Realisierung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Wärmebehandlung von Getreide und Hülsenfrüchten und kann in der Landwirtschaft, in der Nahrungsmittel- und Futterindustrie angewandt werden. Zweck der Erfindung: Erhöhung des Nährwerts des Getreides und dessen Entgiftung bei hochintensiver Wärmebehandlung mit Bersten, die in einigen Fällen mit Abspelzen, Trocknen und Vermischen vereint ist, sowie die Herabsetzung des Energie- und Metallaufwands der Anlagen, mit denen dieses Verfahren realisiert wird. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass die Getreideerwärmung mit Bersten sowie das Abspelzen, Trocknen und Vermischen im Schwebezustand in gegenläufigen Stromstrahlen mit einer Wärmeträgergeschwindigkeit von 5–30 m/s erfolgen und die Getreidedurchflußmenge in den gegenläufigen Gleichstromstrahlen des Wärmeträgers in einem Bereich von MP = 0,5–2,0 kg/kg erfolgen und in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen eine Gewichtsbelastung auf die Querschnittsfläche des Beschleunigungsrohrs in einem Bereich von G/FDfm = 20–80 kg/m2 aufrechterhalten wird. Die Vorrichtungen, mit denen dieses Verfahren realisiert wird, schließen in einer Variante der Ausführung eine Reihe gegenläufiger Gleichstromstrahlstufen von aueinanderfolgend angeordneten Beschleunigungsrohrpaaren und in einer anderen – eine einstufige Anlage, zu der drei mittig angeordnete Beschleunigungsrohre gehören, die miteinander durch die Kammern des Aufeinandertreffens der Stromstrahlen verbunden sind, die durch den Stromumschalter an den Ausleitungskanal angeschlossen sind, ein. Eine Anlage, mit der dieses Verfahren realisiert wird, ist in 1 gezeigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Wärmebehandlung von Getreide nach dem Obergriff des Anspruches 1 und eine Anlage zu dessen Realisierung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 38, 53, 56, 57, 59, 61, 63, 65 und 70 und kann in der Landwirtschaft, in der Nahrungsmittel- und Futterindustrie zur Gewährleistung des Berstens und Blähens von Getreide sowie zur Entgiftung von Getreide und Hülsenfrüchten angewandt werden. Eine solche Anlage geht aus der DE 25 47 763 A1 hervor.
  • Es ist ein Verfahren der Getreideerwärmung mit Bersten bekannt ( SU 1 386 156 A1 ), das dadurch gekennzeichnet wird, dass die Körner in einem Wirbelbett durch überhitzten Dampf unter atmosphärischem Druck bei einer Temperatur von 140–200°C und einer Geschwindigkeit von 2–5 m/s innerhalb von 1–5 min erwärmt wird, worauf das zu behandelnde Getreide ins Vakuum gebracht wird, wo die Körner bersten. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Getreideerwärmung ein lang andauernder Prozess ist, wodurch die Qualität des Endprodukts nicht hoch genug und die verwendete Ausrüstung kompliziert ist.
  • Es ist ein Verfahren und eine Einrichtung für Wärmebehandlung von Getreideprodukten bekannt, bei dem in die oben offene zylindrische Säule gesättigter oder überhitzter Dampf zugeführt und gleichzeitig das zu behandelnde Getreide von oben eingegeben werden. Während des Fallens wird das Getreide mit Dampf behandelt, worauf es aus der unteren Säule ausgeleitet wird. Der Nachteil besteht in der relativ niedrigen Geschwindigkeit des Getreides und des Wärmeträgers, wodurch der Faktor des Wärme-Masse-Austauschs niedrig und der Berst- und Entgiftungsgrad nicht ausreichend sind. Außerdem bedingt eine zu große Länge der zylindrischen Säule, bei der das Bersten des Getreides gewährleistet wird, große Außenabmessungen und einen großen Metallaufwand der Anlage, mit der dieses Verfahren realisiert wird.
  • Es ist auch ein Verfahren der Wärmebehandlung von Getreide mit Bersten, in der SU 1 684 577 A1 beschrieben, bekannt. Das Verfahren der Wärmebehandlung von Getreide mit Bersten erfolgt im aufsteigenden Luftstrom bei einer Lufttemperatur von 390–450°C und einer Gasgeschwindigkeit von 20 m/s. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass zu dessen Gewährleistung sehr hohe Lufttemperaturen aufrechterhalten werden müssen, wodurch die Qualität des Endprodukts leidet, und es muss eine viel zu große Länge des Lufttransportrohrs gewährleistet werden, wodurch sich große Außenabmessungen und ein hoher Metallaufwand der Anlage ergeben, außerdem ist eine Kopplung der Getreidewärmebehandlung mit anderen Arbeitsgängen (Entspelzen, Schroten, Vermischen) nicht möglich. Bei diesem Verfahren erfolgt die Getreidevorwärmung in einer Spezialkammer zum Getreideabsetzen, wodurch die praktische Anwendung dieser Erfindung erschwert wird.
  • Der Prozess der Getreideerwärmung mit Bersten erfolgt bei horizontalem Lufttransport, in dessen mehreren Abschnitten das Getreide aufgewirbelt wird. Das letztere gewährleistet, nach Meinung der Urheber, einen höheren Wirbelungsgrad von Getreide im tragenden Wärmeträgerstrom. Das Getreide wird in ein Gas-Getreide-Gemisch bei einer Temperatur von etwa 500°C eingeleitet und im Schwebezustand durch mehrere geradlinige Stufen des horizontalen Rohrs, die miteinander durch Halbringstufen verbunden sind, befördert. In einigen Stufen sind Stromwirbler angeordnet, durch die die Getreidegeschwindigkeit zusätzlich abgebremst wird und das Getreide im Bedarfsfall gespelzt werden kann. Nach dem Durchlaufen des Getreides im Schwebezustand durch die acht Stufen und das Zyklon erreichte der Berstgrad höchstens k = 1,95.
  • Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Faktorendes Zwischenphasen-Wärme-Masse-Austauschs, die für den Lufttransportbetrieb kennzeichnend sind, nicht hoch sind, ein dadurch bedingter Berstgrad von höchstens k = 1,95 nicht hoch genug ist und ein enger Parameterbereich der zuverlässigen Arbeit der Anlage gewährleistet werden muß, da im Falle dessen Nichteinhaltung ein Teil Getreide an die Rohrwände abfällt und das Getreide nicht. gleichmäßig behandelt wird, wodurch es erneut verpackt werden muß, und durch bei den Versuchen notwendigen zu hohen Lufttemperaturen des Wärmeträgers es sogar zur Entflammung kommen kann. Außerdem hat die für dieses Verfahren entwickelte Anlage, mit der dieses Verfahren realisiert wird, große Außenabmessungen und Metallaufwand und ist somit wenig wirtschaftlich.
  • In den beschriebenen Anlagen ist der Spelzvorgang recht instabil, und der erreichte Spelzgrad ist nicht ausreichend hoch, um auf den Einsatz von einer zusätzlichen Spelzeinrichtung verzichten zu können.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Nährwert des. Getreides bei dessen Bersten bzw. Blähen zu erhöhen, eine Entgiftung der Getreidekulturen und Hülsenfrüchte durch die Getreidewärmebehandlung unter den Bedingungen eines schnell ablaufenden intensiven Wärme-Masse-Austauschs, einen gleichzeitigen Ablauf der Prozesse der Wärmebehandlung und des Spelzens (in einigen Fällen sogar des Schrotens) von Getreide zu gewährleisten, gleichzeitig mit der Wärmebehandlung das Vermischen (und in einigen Fällen das Trocknen) verschiedenartiger Getreidefutterkomponenten zu organisieren und Außenabmessungen, Energie- und Metallaufwand der Anlagen, mit denen dieses Verfahren realisiert wird, zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche 38, 53, 56, 57, 59, 61, 63, 65 und 70 gelöst. D.h. diese Aufgabe wird dadurch erreicht, dass im Verfahren zur Wärmebehandlung von Getreide einschließlich der Erwärmung von Getreide unter Platzen in Schwebezustand in gegenläufigen Stromstrahlen des Wärmeträgers die Windsichtung und die Abkühlung des Getreides, dadurch gekennzeichnet (zufolge die Erfindung), dass man die Erwärmung des Getreides und das Platzen in gegenläufigen Stromstrahlen bei pulsierenden Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 5–30°C/s durchführt, wobei man die Trocknung des in der Regel feuchten Getreides gleichzeitig mit der Erwärmung bei den oben angeführten Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bis zum Platzen des Getreides durchfuhrt, und die Zufuhr von ungeschrotetem Getreide zu den Wärmeträgerstrahlen bei einer Schwebegeschwindigkeit von über 12–14 m/s stattfindet.
  • Es ist zu empfehlen, die Wärmebehandlung des Getreides unter Platzen bei kontinuierlicher Zufuhr des Getreides zur Wärmebehandlung im Falle von gegenläufigen Gleichstromstrahlen bei einer Getreidedurchflussmenge von höchstens 2 kg/kg des Wärmeträgers durchfuhrt. Es ist zweckmäßig des Getreides unter Platzen und periodischer Zufuhr des Getreides zur Wärmebehandlung im Falle der gegenläufiger Umkehrstromstrahlen bei einer Gewichtsbelastung auf die Querschnittsfläche des Beschleunigungsrohres von höchstens 80 kg pro Quadratmeter durchfuhrt.
  • Es ist möglich die Erwärmung des Getreides unter Platzen in gegenläufigen Stromstrahlen bei pulsierenden gegenläufigen Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit vorzugsweise von 12–30°C/s durchfuhrt.
  • Das Getreide, welches eine Schwebegeschwindigkeit von über 10–11 m/s hat beispielsweise Mais soll auf eine Temperatur von 120–140°C, während das mit einer Schwebegeschwindigkeit von 8–10 m/s auf eine Temperatur von 105–120°∇ bzw. Hülsenfrüchte, beispielsweise Soja, Erbsen, auf eine Temperatur von 95–110°C vorgewärmt werden muss.
  • Es ist zweckmäßig, das Getreide nach der Erwärmung in gegenläufigen Strahlen und Windsichtung bei der Höchsttemperatur zwecks Thermostabilsierung, beispielsweise in einer sich bewegenden dichten Schicht, zu halten.
  • Es ist zweckmäßig, den abgehenden Wärmeträger in 2 Ströme zu teilen und den ersten (den Hauptstrom) in den Umlaufkreis und den zweiten zur Vorbehandlung des Getreides vor dessen Einleitung in die gegenläufigen Strahlen zu leiten.
  • Es ist möglich, das Getreide vor und/oder nach dessen Erwärmen und Bersten in gegenläufigen Strahlen mit Lösungen von Aroma-, Geschmacks-, Vitaminen- oder Nährstoffen, beispielsweise aus Abprodukten der Milchverarbeitung, zu befeuchten, wobei das Getreide nach dessen Erwärmung vorwiegend auf 14% und vor der Erwärmung und auf 18–20% zu befeuchten ist.
  • Die Befeuchtung und Vorwärmung des Getreides (Konditionierung) haben bei einer Temperatur von 60–70°C durch Abwärme, beispielsweise des Wasserdampfs von der Getreideoberfläche, zu erfolgen, falls dieser als Wärmeträger genutzt wird.
  • Es ist zweckmäßig, zumindest in der letzten Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen einen zusätzlichen Schälungs- und/oder Schrotungsvorgang des geborstenen Getreides durch eine Geschwindigkeitserhöhung des Wärmeträgers und eine lokale Getreidekonzentration in dieser Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen gegenüber den vorangehenden Zonen vorwiegend um das 1,3-fache bis 1,8-fache durchzuführen.
  • Es ist möglich, am Auslauf der letzten Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen eine Windsichtung je nach Berstgrad durchführen, wobei nichtgeborstene Körner vorwiegend zur erneuten Erwärmung in die erste oder eine nachfolgende Stufe der gegenläufigen Strahlen zu leiten sind.
  • Es ist zu empfehlen, vor der Erwärmung von ungeschrotetem Getreide (bzw. von Getreidegemischen) mit Bersten eine Schrotung der Getreidearten vorzunehmen, bei denen die Schwebegeschwindigkeit höher als 10–11 m/s ist, wodurch ihre Größen vorwiegend auf 3,5–4,5 mm gebracht wird.
  • Es ist zweckmäßig, als Wärmeträger den aus dem Lufterhitzer der Anlage kommenden Saftdampf zu nutzen, wobei der Mangel an Saftdampf in der Einlaufzeit durch die Dampfzuführung aus dem externen Dampferzeuger, beispielsweise vom Dampfnetz der Futterfabrik oder Futterdämpfer des landwirtschaftlichen Betriebs auszugleichen ist.
  • Es ist die mittlere Temperatur des Wärmeträgers-heißer Wasserdampf-in den Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen in einem Bereich von 350–500°C, die von der Getreideart und deren Erwärmungszeit von 3–5 s abhängig ist, aufrechtzuerhalten.
  • Bei der Nutzung von wasserstoffhaltigem Gas, beispielsweise ein Luft-Rauchgas-Gemisch, ist in den Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen eine Temperatur des Wärmeträgers in einem Bereich von 250–400°C, die von der Getreideart und deren Erwärmungszeit von 4–7 s abhängig ist, aufrechtzuerhalten.
  • Es ist zu empfehlen, geborstene Körner nach der Windsichtung zum Heißquetschen zuleiten, wobei die Temperatur der Quetschwalzen vorwiegend der Höchsttemperatur des Getreides gleich zu halten ist und die Wände der Quetschwalzen vorwiegend mit abgehendem Wärmeträgerstrom zu erwärmen sind.
  • Es ist möglich, gleichzeitig eine Erwärmung mit Bersten, Vermischen und, in einigen Fällen, Trocknung verschiedenartiger Getreidearten, beispielsweise Mischfutterkomponenten (Getreide, Hülsenfrüchte, Raps, Sonnenblumenkerne u. a. sowie Getreideabprodukte-Schrote, Abpreßlinge u. ä.) in gegenläufigen Strahlen durchzuführen.
  • Es ist in einer Reihe von Fällen zweckmäßig, die Getreideerwärmung und -bersten reihenfolglich in einer Betriebsweise der gegenläufigen Gleichstromstrahlen und des Lufttransports bei vorwiegend horizontalen gegenläufigen Gleichstromstrahlen und Vertikallufttransport durchzuführen und zwischen diesen Phasen die Ausleitung nichtgeborstener Körner aus dem Wärmeträgerstrom vorzunehmen.
  • Es ist zu empfehlen, die Wärmebehandlung mit Bersten des vorwiegend großkörnigen Getreides in mehrstufigen gegenläufigen Stromstrahlen stufenweise durchzuführen, wobei in der ersten Phase im ersten Block die Getreidetemperatur in den gegenläufigen Gleichstromstrahlen vorwiegend auf 60–70°C gebracht werden soll und dann in der zweiten Phase die nachfolgende Getreideerwärmung zumindest in einer Stufe der gegenläufigen Gegenstromstrahlen zu erfolgen hat, worauf sich das Getreide absetzen muß, wobei die Möglichkeit dessen Abstehens gewährleistet werden soll, danach zur endgültigen Erwärmung und Bersten in der dritten Phase und zwar in den zweiten Block der gegenläufigen Gleichstromstrahlen geleitet werden soll, in dem das Getreide auf die Bersttemperatur zu bringen, wobei der Wärmeträger nach dem Austritt aus den Gegenstromstufen der gegenläufigen Stromstrahlen auf die vorwiegend Anfangstemperatur vor dessen Eintritt in den zweiten Block der gegenläufigen Gleichstromstrahlen zu erwärmen ist.
  • Es ist dabei zweckmäßig, die Getreidedurchflußmenge im Vergleich zur Variante der Getreideerwärmung mit Bersten nur in Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen um das 1,2 bis 1,5-fache zu erhöhen.
  • Es ist möglich, die Wärmebehandlung von Getreide in der Abkühlungsetappe in zwei Phasen durchzuführen: In der ersten Phase in gegenläufigen Stromstrahlen, beispielsweise der Außenluft, vorwiegend auf eine Getreidetemperatur von 35–45°C, und in der zweiten Phase das Getreide auf natürliche Weise abkühlen zu lassen, beispielsweise durch Streuung im Freien bzw. abgepackt, wobei die Möglichkeit der Zuführung der in den Abkühlstufen der gegenläufigen Luftstromstrahlen erwärmten Luft an den Einlauf der Anlage gewährleistet werden soll.
  • Es ist dabei zweckmäßig, gleichzeitig mit Abkühlung des Getreides in der ersten Etappe in den gegenläufigen Stromstrahlen es mit thermolabilen oder Nichtgetreidekomponenten des Mischfutters, beispielsweise mit Salz, Kreide, Natron usw., zu vermischen.
  • Es ist zu empfehlen, bei der Realisierung dieses Verfahrens der Wärmebehandlung von Getreide, inklusive dessen Vorwärmung, Enderwärmung und Bersten in gegenläufigen Wärmeträgerstrahlen sowie nachfolgende Abkühlung, die Getreidevorwärmung durch die abgehende Wärme des geborstenen Getreides durch aufeinanderfolgendes Durchblasen der Außenluft durch das in Schächten fallende geborstene Getreide und dann durch die Schichten des Ausgangsgetreides, das an die Vorwärmung gelangt, erfolgt, wobei der abgehende Wärmeträgerstrom aufzuteilen ist und dessen Hauptanteil erneut durch das Gebläse und Wärmegenerator zur Enderwärmung des Getreides in gegenläufigen Strahlen zu leiten ist, während der kleinere-der überschüssige-Wärmeanteil, der aus der aus dem Getreide ausgeschiedenen Feuchtigkeit anfällt, zum Durchblasen der letzten unteren Stufen des Schachts für das Anfangsgetreide, in denen dessen Vorwärmung abzuschließen ist, abzuleiten ist.
  • In einer anderen Variante der Realisierung ist es möglich, die Getreidevorwärmung durch die abgehende Wärme des abzukühlenden geborstenen Getreides durch den Wärme-Masse-Kontakt-Austausch in der sich bewegenden dichten Schicht durchzuführen, und dann das Getreide nach Dichte und/oder Umfang zu sichten, wobei die geborstenen Körner kleinerer Dichte und des größeren Umfangs zur zweiten Phase der Abkühlung gelangen, während vorgewärmte nichtgeborstene Körner zur Enderwärmung mit Bersten in gegenläufigen Wärmeträgerstrahlen geleitet werden sollen.
  • Es ist dabei zweckmäßig, die Getreidevorwärmung stufenweise durchzuführen, und diese in der ersten Stufe mit Vermischen von Getreide mit geborstenem Getreide, welches sich in der Endphase der Erwärmung im Schwebezustand, vorwiegend in der Endstufe der gegenläufigen Strahlen in der Bewegungsrichtung des Getreides befindet, zu vereinen, und in der zweiten Stufe die Getreidevorwärmung durch den Wärme-Masse-Kontakt-Anstausch mit dem geborstenen Getreide abzuschließen.
  • Es ist zweckmäßig, bei der Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen zwischen zwei Kammern des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Strahlen einen Teil des Getreides, das in der gitterlosen Ausführung der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen aus der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in die abgehenden Ströme des Wärmeträgers herausgeworfen wird, eine zusätzliche Getreideerwärmung im Schwebebetrieb mit periodischer Rückführung dieses Teils Getreide in die Umkehrzone der gegenläufigen Strahlen bei nächstfolgender Richtungsänderung des Gas-Getreide-Gemisches vorzunehmen.
  • Es ist zweckmäßig, für die Variante der Organisation der gegenläufigen Umkehrstromstrahlen in Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern bei dosierter (periodischer) Beschickung des Getreides zu Beginn der Getreideerwärmung im Umkehrbetrieb sich schnell erwärmende Kleinkörner und/oder Spelze abzuscheiden und durch die Begrenzungsgitter der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen durch abgehende Gase abzuführen und danach zu separieren, bevor Gase durch den Umschalter der Ströme in den Ableitungskanal gelangen, worauf nach Beendigung der Erwärmung des größkörnigen Getreides die Zuführung des Wärmeträgers durch die mit Gittern versehenen Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen zu unterbrechen und ihn gemeinsam mit Getreidegroßkörnern aus der Umkehrzone des Gas-Getreide-Gemisches durch eine zusätzliche gitterlose Kammer zur Windsichtung herauszuleiten ist, und das Gas über den zusätzlichen Stromumschalter an den Ableitungskanal zu leiten ist.
  • Es ist zu empfehlen, in der ersten Etappe der Getreideerwärmung vor der Abscheidung von Kleinkörnern und/oder Spelze von Großkörnern die Geschwindigkeit des Wärmeträgers in der Umkehrzone in einem Bereich von einer 1,3–1,5-fachen Schwebegeschwindigkeit der Großfraktionen aufrechtzuerhalten, wonach diese Geschwindigkeit vorwiegend um das 1,3–1,5-fache zu erhöhen ist.
  • Es ist zweckmäßig, bei der Getreideerwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen in Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern eine nachfolgende Getreidecharge am Ende der Windsichtung von Großfraktionen des geborstenen Getreides einzugeben. Es ist zu empfehlen, bei Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen die im zentralen Beschleunigungskanal oszillierende fließbare Getreidecharge zumindest ein Mal während einer jeden Bewegung in zwei gleich große Ströme aufzuteilen, die danach miteinander vermischt werden, wodurch eine geänderte (verdünnte) fließbare Getreidecharge entsteht.
  • Es ist dabei zweckmäßig, zur Gewährleistung eines gründlichen Vermischens und Spelzens und/oder Schrotens beide Ströme als zwei gegenläufige, beispielsweise ringförmige, Stromstrahlen zu gestalten.
  • Es ist zweckmäßig, die Getreideerwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen in gegenläufigen Vertikalstromstrahlen durchzuführen, die durch obere und untere Beschleunigungsströme entstehen, die beim Umschalten der Ströme in der unteren und oberen Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen abwechselnd gegeneinander prallen, wobei die Geschwindigkeit des in die unteren Beschleunigungsrohre zugeführten Wärmeträgers vorwiegend um das 1,1- bis 1,25-fache größer sein soll, als die Geschwindigkeit des Wärmeträgers, der in die oberen Beschleunigungsrohre geleitet wird, mit einer Möglichkeit der Änderung dieses Verhältnisses durch periodische Pulsationen, die zu dem oberen und unteren gegenläufigen Strahlen während der Getreideerwärmung in Gegenphase gerichtet sind.
  • Es ist zu dabei zu empfehlen, während der Getreideerwärmung mit Bersten in einer beliebigen Variante der gegenläufigen Umkehrstromstrahlen der Getreideerwärmung die Frequenz der Stromumschaltungen periodisch zu ändern, indem beispielsweise die Pulsationsfrequenz je nach Zunahme des Berstgrades und je nach Abnahme der Körnerdichte erhöht wird.
  • Es ist möglich, vor der Erwärmung von Getreide oder (Getreidegemisch) in der oben genannten Variante der gegenläufigen Umkehrstromstrahlen eine Vorwärmung und Vortrocknung der größten Kornfraktionen in der Wirbelschicht, die in der Bewegungsrichtung des unteren gegenläufigen Stroms zur Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen liegt, durchzuführen, wobei das Getreide kontinuierlich oder periodisch in den unteren gegenläufigen Strom über der Wirbelschichtzone eingeleitet wird, und die kontinuierliche Ausleitung von Getreide nach Erwärmungsende mit nachfolgendem Absetzen durch gitterfreie Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen zu erfolgen hat.
  • Es ist zu empfehlen, den Wärmeträgerstrom abwechselnd nur in eines der beiden. Außenbeschleunigungsrohre (für vertikale Umkehrstromstrahlen in das obere bzw. das untere Beschleunigungsrohr) mit einer vorgegebenen Frequenz (theoretisch oder versuchsweise ermittelt), bei der eine Umkehrbewegung in gegenläufigen Strahlen gewährleistet wird, zu leiten.
  • Es ist möglich, bei Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen des in die gegenläufigen Beschleunigungsrohre- eingeleiteten Wärmeträgers Geschwindigkeitspulsationen synchron in Gegenphase zu erzeugen, wobei die Zeitintervalle zwischen Änderungen der Wärmeträgergeschwindigkeit (Schwingungsperiode) zu wählen sind, dass sie der Zeit gleich sind, in der sich die fließbare Getreidecharge aus der einen Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in die andere bewegt, dabei eine um vorwiegend 1,1- bis 1,2-fache gegenüber der mittleren höhere Geschwindigkeit dem Wärmeträger zu verleihen, der aus dem Außenbeschleunigungsrohr gelangt, welches an die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen angeschlossen ist, in die zu diesem Zeitpunkt die zu erwärmende Getreidecharge gelangt ist, während die niedrigste Geschwindigkeit der Wärmeträger hat, der aus dem gegenläufigen Außenbeschleunigungsrohr kommt.
  • Es ist zweckmäßig, nach Abschluß der Getreideerwärmung und -bersten das Getreide aus der Umkehrzone in der Fallschicht durch das sich auf einen von der Bedientafel aus kommende Befehl periodisch öffnende Gitter zum nachfolgenden Absetzen von Getreide herauszuleiten, wobei für die Dauer der Herausleitung des Getreides die Zuführung des Wärmeträgers in die Beschleunigungsrohre zu unterbrechen ist bzw. dieser in das untere Beschleunigungsrohr mit einer Geschwindigkeit zu leiten ist, die niedriger als die Schwebegeschwindigkeit der kleinsten Fraktion des abzusetzenden Getreides ist.
  • Es ist möglich, in der Anlage mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen, zu der eine Vorrichtung zur Getreideerwärmung im Schwebezustand, ein Wärmegenerator, ein Gebläse, Vorrichtungen zum Beschicken und Ausladen des Getreides und Ausleiten des Wärmeträgers, eine Getreidekühlvorrichtung, ein Windsichter und ein hinter diesem angeordneter Aufnahmetrichter sowie eine Vorrichtung zum Abkühlen von Getreide gehören, die Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten zu realisieren, die aus einer Reihe der in der Richtung der Getreide- und Wärmeträgerbewegung liegenden Stufen, nacheinander angeordneten Beschleunigungsrohrpaare besteht, die vorwiegend durch eine Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Ableitungsrohren verbunden sind, wobei zumindest die letzte Stufe mit Möglichkeit der Reduzierung des Beschleunigungsrohrquerschnitts und/oder der Regelung des Abstandes zwischen den Rohrenden ausgeführt ist.
  • Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre krummlinig oder so auszuführen, dass sie neben krummlinigen mindestens zwei geradlinige Rohrabschnitte aufweisen.
  • Es ist möglich, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen Stufen mit parallelen gegenläufigen Beschleunigungsrohrringen einzubauen, die als zwei parallel liegende Rohransätze ausgebildet und miteinander durch halbringförmige Rohransätze verbunden sind, während die gegenläufigen Stirnseiten der Beschleunigungsrohre untereinander und mit dem Ableitungsrohr vorwiegend durch ein T-Rohrstück zu verbinden sind, wodurch Zonen des Aufeinandertreffens der Strahlen bzw. der Ableitung des Gas-Getreide-Gemisches entstehen, wobei die Stirnseiten der Ableitungsrohre mittig zu geradlinigen Abschnitten der Beschleunigungsrohre liegen sollen.
  • Es ist zweckmäßig, in die Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen eine Reihe Stufen der gegenläufigen Strahlen einzuschließen, die als langgezogene Toroide ausgebildet sind, die mit den Ableitungsrohren, vorwiegend Vertikalrohren, deren Stirnseiten mittig zu den langen Toroidzweigen liegen sollen.
  • Es ist zu empfehlen, in die Vorrichtung eine Reihe Stufen der gegenläufigen ringförmigen Strahlen einzuschließen, in denen Beschleunigungsrohrpaare als ringförmig ausgebildet sind und ein jedes Beschleunigungsrohr eine Ringhälfte darstellen soll, die vorwiegend durch eine als ein T-Rohrstück ausgebildete Dreiwegekammer mit der gegenüberliegenden Ringhälfte und Zuleitungsrohren der eigenen und benachbarten Stufen verbunden ist.
  • Es ist zu empfehlen, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen krummlinige Beschleunigungsrohre jeder Stufe in Horizontalebenen und die Ableitungsrohre in Vertikalebenen anzuordnen.
  • Es ist möglich, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen die Stufen der gegenläufigen Strahlen, krummlinige Beschleunigungsrohre, beispielsweise ringförmig, in einem Winkel zur Horizontalebene einzubauen, der das natürliche Getreidegefälle nicht überschreitet und in der Richtung der Getreidebewegung von Stufe zu Stufe vorwiegend abnimmt.
  • Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen die Stufen der gegenläufigen Strahlen, die Beschleunigungs- und Ableitungsrohre einschließen, in einer Ebene, vorwiegend vertikal oder horizontal, anzuordnen.
  • Es ist möglich, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre mit den Ableitungsrohren zu vereinen und die benachbarten Stufen vorwiegend übereinander und/oder untereinander mit Kontakt an oberen und unteren Flächen anzuordnen, wobei die benachbarten Stufen miteinander durch einen Spalt in der Wand zwischen diesen zu verbinden sind.
  • Es ist dabei zweckmäßig, in dieser Vorrichtung die Rohre einer jeden Stufe vom runden Querschnitt und Toroidform einzubauen.
  • In einer Reihe von Fällen ist es zweckmäßig, in dieser Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen die Rohre einer jeden Stufe vom rechteckigem, vorwiegend quadratischem Querschnitt zu verwenden, die in der Längsrichtung als Kreis bzw. Ellipse ausgebildet sind, wobei die benachbarten Stufen durch eine gemeinsame horizontale Wand voneinander getrennt sein sollen.
  • Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre mit den Ableitungsrohren zu vereinen, die benachbarten Stufen ineinander koaxial mit Kontakt an Seitenflächen anzuordnen und miteinander durch Spalte in den Seitenwänden zwischen den Stufen der gegenläufigen Strahlen zu verbinden.
  • Es ist zweckmäßig, in dieser Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen ein mehrstufiges System der Beschleunigungsrohre in mehreren Reihen aufeinanderfolgend mit Kontakt an oberen und unteren Flächen anzuordnen, wobei die letzte in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Gemisches liegende Stufe der oberen Reihe mit der in der Bewegungsrichtung liegenden Stufe der unteren Reihe verbunden sein soll.
  • Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen zumindest zwei benachbarte Stufenpaare als Rohr im Rohr (konzentrisch) auszuführen und miteinander zu verbinden.
  • Es ist möglich, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen zwei benachbarte Stufen horizontal und die Ableitungsrohre vom vorangehenden und nachfolgendem Stufenpaar vertikal anzuordnen.
  • Es ist möglich, die Anlage, mit der dieses Verfahren realisiert wird und die ein mehrstufiges System der gegenläufigen Strahlen einschließt, zu dem eine Absetzkammer mit Zuteiler (eine Rinne), ein Lufterhitzer, ein Getreidemengenzuteiler gehören, mit einem zusätzlichen mehrstufigen System der gegenläufigen Strahlen mit Absetzkammer zu versehen, wobei das Gebläse als ein Doppelgebläse ausgebildet und der Lufterhitzer gestuft sein sollen, wodurch ein separater Wärmeträgerumlauf durch eine Gebläsestufe, eine Lufterhitzerstufe und ein zusätzliches System der Stufen der gegenläufigen Strahlen im geschlossenen Kreislauf möglich wird, wobei die Absetzkammer des mehrstufigen Hauptsystems der gegenläufigen Strahlen am Getreideauslauf mit dem Einlaufrohransatz des zusätzlichen Systems der gegenläufigen Strahlstufen durch eine Rinne zu verbinden ist und die Absetzkammer der letzteren mit dem Getreidemengenzuteiler zum Herausbringen des behandelten Getreides zu versehen ist. Es ist dabei zweckmäßig, das mehrstufige Hauptsystem der gegenläufigen Strahlen über dem zusätzlichen koaxial anzuordnen, die beiden auf einem gemeinsamen Rahmen zu montieren und durch gemeinsames Gehäuse abzuschließen.
  • Es ist möglich, die separate Gebläsestufe, die den Wärmeträger in das zusätzliche System der gegenläufigen Strahlstufen fördert, mit diesem auch über eine Beipaßleitung, die den Lufterhitzer umgeht, zu verbinden, wodurch das zusätzliche System der Stufen gegenläufiger Strahlen zum Getreideabkühlen genutzt werden kann.
  • Es ist zweckmäßig, in der Anlage für Wärmebehandlung von Getreide, zu der eine Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten mit gegenläufigen mehrstufigen Gleichstromstrahlen, in der die Stufen vorwiegend in einer Vertikalebene liegen, mit Möglichkeit, das Getreide im Schwebezustand von unten nach oben zu bewegen, ein Gebläse, Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorwärmung des eingegebenen Getreides gehören, mit einem zusätzlichen Gebläse zu versehen, Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorwärmung des eingegebenen Getreides in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen und als zwei nebeneinander liegende Schächte der Fallschicht des geborstenen und unbehandelten Getreides auszuführen, die hintereinander in der Bewegungsrichtung des durch das zusätzliche Gebläse mit Außenluft beblasenen Getreides liegen, wobei der Schacht der Getreidevorwärmung vorwiegend mit einer größeren Länge als der Schacht zum Abkühlen des geborstenen Getreides gebaut sein soll, und ihre zusätzlichen Stufen gasseitig an einen Rohransatz angeschlossen sein sollen, durch den aus der Anlage ein Teil des abgehenden Wärmeträgers, der beim Verdampfen der Feuchte aus dem Getreide anfällt, abgeleitet wird, und getreideseitig mit dem Rohransatz des heißen Wärmeträgers der in der Bewegungsrichtung des Getreides liegenden ersten Stufe verbunden ist.
  • In einer anderen Ausführungsvariante dieser Anlage ist es zweckmäßig, Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorwärmung des eingegebenen Getreides zu vereinen und als ein Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher auszuführen, dessen oberer vorwiegend aufgeweiteter Teil als Getreideabsetzkammer ausgebildet sein soll, deren oberer Teil an einer Seite mit dem Ableitungsrohr der in der Bewegungsrichtung des Getreides und des Wärmeträgers liegenden letzten Stufe der gegenläufigen Strahlen und an der anderen Seite mit dem Gebläse-Saugrohransätze zu verbinden ist, wobei zur Anlage darüber hinaus ein Trenner von unbehandeltem und geborstenem Getreide gehören soll, der an der Einlaufseite mit dem im Unterteil des Kontakt-Wärme-Masse-Austauschers befindlichen Ausgangsrohransatzes und an der Auslaufseite sowohl mit dem Rohransatz des aus dem Trenner herauszuleitenden geborstenen Getreides verbunden ist, der seinerseits mit der Vorrichtung für dessen Endabkühlen, als auch mit dem Rohransatz des aus dem Trenner des herauszubringenden vorgewärmten unbehandelten Getreides verbunden ist, der seinerseits an das Lufttransportrohr der ersten Stufe der gegenläufigen Strahlen angeschlossen ist.
  • Der Trenner kann dabei als ein Vibrationssieb mit geneigter gelochter Fläche ausgeführt werden, dessen Maschen größer als Körner des zu behandelnden Getreides, jedoch kleiner als Körner des geborstenen Getreides sind, der Trenner ist mit einem Getreide-Aufnahmebehälter zu versehen, der unter der gelochter Fläche angeordnet ist, wobei der Rohransatz, durch den das Gemisch des unbehandelten und geborstenen Getreides aus dem Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher herausgeleitet wird, über dem oberen Teil der schiefen Ebene des Trenners angeordnet sein soll, und der Neigungswinkel der schiefen Ebene regelbar auszuführen ist. Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstrahlen, zu der ein Haupt- und zwei Außenbeschleunigungsrohre, die in einer Achse liegen und durch Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, mit Gittern oder gitterfrei, miteinander verbunden sind und an den Ausleitungskanal durch den Stromumschalter angeschlossen sind, ein Getreidemengenzuteiler, Vorrichtungen zur Herausleitung des Getreides und der Windsichter gehören, an ein Beschleunigungsrohr, vorwiegend eines der Außenrohre ein Rohransatz mit Ventil anzuschweißen, wobei das andere Ventilende an den Behälter mit Lochwänden zum Absetzen des aus der Anlage herausgebrachten Getreides angeschlossen werden kann.
  • Es ist zu empfehlen, in der Anlage mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstrahlen Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern an das Haupt-Beschleunigungsrohr ein Rohransatz anzuschweißen und an der Stoßstelle des Rohransatzes mit der unteren Wand des Haupt-Beschleunigungsrohrs in der Rohransatzachse ein Loch von einem Durchmesser auszubohren, der der Nennweite des Rohransatzes gleich ist, im Rohransatz ein zusätzliches vertikal verschiebbares Rohr anzuordnen, dessen unteres Ende durch einen Rohrschlauch mit der Fertiggetreidekammer zu verbinden ist und der oben zwei Fenster (Ausschnitte im Rohr) aufweisen soll, die zur Achse des Haupt-Beschleunigungsrohrs zum umlaufenden Getreidestrom senkrecht gerichtet sind, während die obere Wand des Innenrohrs oval ausgeführt sein soll, wobei in der unteren Position des Innenrohrs die ovale Wand mit der Innenfläche des Haupt-Beschleunigungsrohrs bündig, und in der Achse des beweglichen Innenrohres, wo die Fenster liegen, an den Rohrwänden und dessen ovalem Boden ein Begrenzungssieb mit Maschen, die kleiner als die Körngrößen sind, und den ovalen Querschnitt des beweglichen Innenrohres abschließt, zur Achse des Haupt-Beschleunigungsrohrs senkrecht ist, zu befestigen ist, wobei sich das Innenrohr von der Position des Ovalbodens an den Wänden des Haupt-Beschleunigungsrohrs tief in das Haupt-Beschleunigungsrohr auf einen Abstand hinausfahren kann, der über den Halbmesser des Haupt-Beschleunigungsrohrs nicht hinausgeht.
  • Es ist zu empfehlen, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen mit gitterfreien Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen an den Verbindungsstellen der Kammern mit den Ableitungsrohren Ausdehnungskammern einzubauen, die vorwiegend als kopfstehende Koni ausgebildet sind, deren abgeschnittene Spitzen an die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen anzuschließen und obere Konigrundflächen, die Deckel, durch Rohransätze samt Begrenzungsgittern mit den Ableitungsrohren zu verbinden sind, wodurch in den konischen Kammern eine Getreideerwärmung im Flugbetrieb möglich wird. Es ist möglich, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen gitterlose Kammern kreuzartig auszubilden und die auf jedem Kreuzstück angeordneten Ausdehnungskammern paarweise als zwei Koni auszuführen, die mit gegenüberliegenden Ausleitungsrohransätzen der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen verbunden sind. Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen zumindest einen Abschnitt des Haupt-Beschleunigungsrohrs in zwei gleich große krummlinige Rohransätze zu teilen, die ein summarisches Querschnitt gleich dem Querschnitt des Haupt-Beschleunigungsrohrs haben und diese Rohransätze dann wieder mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr zu verbinden, wobei die Verbindungsstellen der krummlinigen Rohransätze mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr von den Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen in einem Abstand liegen sollen, der in der Länge vorwiegend mindestens 15 Durchmessern des Haupt-Beschleunigungsrohrs gleich ist.
  • Es ist dabei zweckmäßig, dass die Verbindungsstellen der beiden Rohransätze mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr als T-Rohrstücke auszubilden, deren zwei gegenüberliegenden Enden mit gegenläufig gerichteten, beispielsweise parallelen ringförmigen Rohransätzen der Beschleunigungsrohre der gegenläufigen Gleichstromstrahlen verbunden sein sollen. Es ist zu empfehlen, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen mit Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern und dem Getreidemengenzuteiler eine zusätzliche gitterfreie Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, die auf einem Beschleunigungsrohr angeordnet sein soll, und einen zweiten (zusätzlichen) Stromumschalter einzubauen, der den Ausleitungskanal mit dem Hauptumschalter der Ströme und dem Beschleunigungsrohr der gitterfreien Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen verbinden soll, wobei der Windsichter auf dem Ableitungsrohr der gitterfreien Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen montiert sein soll und der Getreidemengenzuteiler durch das Kommandogerät mit dem zweiten Stromumschalter zu verbinden ist.
  • Es ist dabei möglich, an Ableitungsrohransätze zwischen dem ersten Stromumschalter und Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern zusätzliche Windsichter anzubringen.
  • Es ist dabei zweckmäßig, die gitterfreie Kammer in einem Abstand anzuordnen, der größer als der höchstmögliche Auswurf des zu behandelnden Getreides in das Außenrohr ist. Es ist zu empfehlen, den Getreidemengenzuteiler an das Haupt-Beschleunigungsrohr in einem von den beiden Enden gleich großen Abstand anzuschließen.
  • Es ist dabei zweckmäßig, Maschenmaße des Begrenzungsgitters der Kammern des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Strahlen um das 1,1- bis 1,3-fache größer als die der feinkörnigen Getreidefraktionen (bei Erwärmung mit Bersten der Getreidegemische) auszuführen.
  • Es ist zu empfehlen, in der Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, zu der die Außen- und das Haupt-Beschleunigungsrohre, Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, Ableitungsrohre und der Stromumschalter, der am Auslauf aus der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstrahlen angeordnet ist und die Ableitungsrohre der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungs-Hauptrohr verbindet, gehören, am Einlauf in diese Vorrichtung einen zweiten zusätzlichen Stromumschalter einzubauen, der durch das System der automatischen Steuerung mit dem ersten Stromumschalter verbunden und an der Verbindungsstelle des Einlauf-Hauptrohrs mit den Außen-Beschleunigungsrohren angeordnet sein soll, wobei beide Umschalter so auszuführen sind, dass sie in Gegenphase zueinander arbeiten können.
  • Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, zu der zwei Stromumschalter am Einlauf und am Auslauf des Wärmeträgers aus der Vorrichtung gehören, die Beschleunigungsrohre – das untere und obere Außenrohre sowie das Haupt-Beschleunigungsrohr – vertikal anzuordnen, im unteren Außenrohr ein Begrenzungsgitter in einer Entfernung des höchstmöglichen Wurfs der Getreideteilchen in dieses Rohr bei deren Umkehr in gegenläufigen Strahlen vorwiegend in einem Abstand über 250 mm einzubauen, und der Stromumschalter am Einlauf des Wärmeträgers in die Vorrichtung so auszuführen ist, dass die Wärmeträgermenge die in die oberen und unteren Kammern kontinuierlich eingeleitet wird, geregelt (Erzeugung der Pulsationen) und der Strom diesen Kammern bei gleichzeitiger Arbeit dieses Stromumschalters, in allen Varianten, in Gegenphase mit dem am Auslauf aus der Vorrichtung angeordneten Umschalter abwechselnd zugeführt werden kann.
  • Es ist zweckmäßig, in dieser Vorrichtung mit gegenläufigen vertikalen Umkehrstromstrahlen zwischen den Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen und den Ableitungsrohren konische Einsatzstücke so anzuordnen, dass die Achsen der Beschleunigungsrohre und der konischen Einsatzstücke mittig sind, wobei in jeder Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen das untere Beschleunigungsrohr mit dem Konus in dessen Spitzenteil verbunden sein soll und das obere gegenläufige Beschleunigungsrohr mit seinem freien Ende in das Konusinnere in einem Abstand, der dem Stirnspalt von der gegenläufigen Stirnseite gleich ist, eingreifen soll.
  • Es ist dabei in dieser Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen an der Verbindungsstelle eines der Koni mit dem Ableitungsrohr, das vorwiegend zur unteren Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen gehört, ein Begrenzungsgitter mit Maschenmaßen anzuordnen, die kleiner als die Teilchenmaße des zu behandelnden Getreides sind.
  • Es ist zweckmäßig, in dieser Vorrichtung zumindest das Ableitungsrohr der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Konus ohne Gitter mit einer Absetzkammer, beispielsweise einem Zyklon, zur Herausleitung des Endprodukts zu versehen. Es ist möglich, untere freie Enden des oberen Außen- und des Haupt-Beschleunigungsrohrs mit ovalen Aufsätzen-Ausdehnungselementen des Endquerschnitts dieser Rohre – zu versehen, die so ausgeführt sind, dass sie sich längs der Achse der Beschleunigungsrohre bewegen können.
  • Es ist zu empfehlen, in der Vorrichtung mit gegenläufigen vertikalen Umkehrstromstrahlen das Querschnitt des unteren Beschleunigungsrohrs am Begrenzungsgitter und an diesem zu vergrößern, damit für die größten Körnerteilchen von Getreide oder Getreidegemischen eine Wirbelschicht entstehen kann, und das Gitter dieses Rohrs als Fallgitter auszuführen, wobei im unteren Teil dieses Rohrs, wo es mit dem Zuleitungsrohr, beispielsweise dem horizontalen Rohr, die Absetzkammer anzuordnen ist.
  • Es ist zweckmäßig, den Einlauf-Getreidemengenzuteiler an das untere Außenrohr in dessen ausgeweitetem Teil über dem Gitter anzuschließen.
  • Es ist zu empfehlen, den Getreidemengenzuteiler so auszuführen, dass eine kontinuierliche bzw. dosierte (pulsierende) Zuleitung von Getreide (bzw. Getreidegemischen) in die Erwärmungszone gewährleistet werden kann.
  • Es ist möglich, in dieser Vorrichtung mit vertikalen gegenläufigen Umkehrstromstrahlen konische Einsatzstücke als zylindrisch-konische Kammern auszubilden und das Begrenzungsgitter zwischen dem konischen und dem zylindrischem Teilen dieser Kammer anzuordnen.
  • Es ist zweckmäßig, in der Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten den Windsichter als Stufenwindsichter auszuführen, wodurch Spelze, nichtgeborstene und Brechkörner aus dem Windsichter über getrennte Trichter und Rinnen ausgeleitet werden können.
  • Es ist dabei zu empfehlen, in den Windsichter eine Kammer einzubauen, in der sich eine dichte Schicht des in diesem abgeschiedenen geborstenen Getreides bewegt, und diese Kammer mit einem Füllstandmelder auszustatten, der über die Steuereinrichtung mit dem Auslaufschieber verbunden ist.
  • Es ist zweckmäßig, in der Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten einen Getreidemengenzuteiler, beispielsweise ein Schneckenförderer, mit hohlen von innen gelochten Wänden so auszuführen und mit dem Rohr des abgehenden Wärmeträgers zu verbinden, dass die Zeit der Fortbewegung (der Erwärmung) des zugeführten Getreides geregelt werden kann, wobei die Getreidemengenzuteiler in die Vorrichtung und zur Ausleitung von Getreide aus dieser mit zusätzlichen Vorrichtungen für Zugabe von flüssigen Zusatzstoffen zum Getreide, beispielsweise mit Düsen, auszustatten sind. die Einrichtung für Wärmebehandlung von Getreide mit einer Schrotmühle für großkörnige Güter, die eine Schwebegeschwindigkeit über 11–12 m/s haben, auszustatten.
  • Es ist zweckmäßig, die Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten mit einer Vorrichtung zum Ausbringen von Getreide aus dieser mit eine Quetschwalzwerk, vorwiegend mit beheizbaren Walzen, die beispielsweise hohl ausgebildet sind und durch die in den Walzen eingefrästen Kanäle mit dem Abgasrohr verbunden sind, auszustatten.
  • Der Getreidemengenzuteiler dieser Einrichtung ist mit Dosiergeräten zum Vermischen der vorgegebenen Mengen und/oder zur gemeinsamen Erwärmung und in einigen Fällen auch Trocknung verschiedener Getreidearten sowie Nichtgetreidegüter, beispielsweise Komponenten, die in die Rezeptur der Mischfutter oder Nahrungsmittel eingehen, zu versehen. Es ist möglich, in dieser Vorrichtung bei der Nutzung des Heißdampfs als Wärmeträger beispielsweise einen elektrischen Dampfüberhitzer, als Wärmegenerator einzusetzen, der in der Einlaufzeit beispielsweise an eine Rohrleitung des Dampfnetzes der Futterfabrik angeschlossen werden kann.
  • Der Vergleich mit dem Prototyp zeugt davon, dass die angemeldeten Verfahren und die Anlage für Wärmebehandlung von Getreide dem Kriterium „Neuheit” genügen. Der Vergleich des angemeldeten Verfahrens nicht nur mit dem Prototyp, sondern auch mit den anderen technischen Lösungen aus diesem Bereich der Technik gestattet es, in diesem Merkmale zu finden, durch die sich die angemeldete Lösung vom Prototyp unterscheidet, was eine Schlußfolgerung über die Übereinstimmung mit dem Kriterium „wesentliche Unterschiede” möglich macht.
  • Das angemeldete Verfahren für Wärmebehandlung von Getreide in allen seinen Modifikationen kann in verschiedenen Varianten der Anlagen realisiert werden, die die Erzeugung geborstenen Getreides mit vorgegebenen technologischen Eigenschaften gewährleisten.
  • In 1 ist eine Variante der Anlage mit mehrstufigen gegenläufigen Gleichstromstrahlen gezeigt, in der das angemeldete Verfahren gemäß Ansprüchen 1, 2, 4–17 und entsprechende Einrichtungen nach Ansprüchen 38, 80–86 realisiert werden.
  • Die Anlage nach Anspruch 38 schließt eine Einrichtung 1 zur unmittelbaren Erwärmung von Getreide mit Bersten (befindet sich in Grenzen des schraffierten Profils) ein. Die Einrichtung besteht aus drei Stufen der gegenläufigen Strahlen 2, 3, und 4 mit Gleichstrombewegung des Wärmeträgers (Gas-Getreide-Gemisch), der das Getreide durch die Stufen transportiert. Eine jede Stufe weist Beschleunigungsrohre 5 und Ableitungsrohre 6 auf. Stufen 2 und 3 enthalten Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 7 und Stufe 4 eine Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 7'. In den ersten zwei Stufen sind sie als Dreiwegekammern ausgeführt. In der letzten Stufe 4 (nach Anspruch 38) sind die Beschleunigungsrohre 5 in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen, in der rechteckigen Kammer so ausgeführt, dass ihr Querschnitt reduziert und der Stirnabstand zwischen den gegenläufigen Rohren 5 (s. 2) geregelt werden kann.
  • Die Anlage schließt eine Vorrichtung für Getreidezuführung, den Schneckenzuteiler 8 (nach Anspruch 82) ein, der so ausgeführt ist, dass die Drehzahl der Schnecke geregelt werden kann. Das Gehäuse des Zuteilers 8 weist hohle Wände auf, die Innenwand ist gelocht. Der Innenraum des Zuteilers 8 ist (nach Anspruch 7) mit dem Abgasrohr 9 verbunden. Der Zuteiler 8 ist mit dem Behälter 10 (nach Anspruch 83), mit Schrotvorrichtung für Schrotung des grobkörnigen Getreides sowie mit drei Behältern 11 (nach Anspruch 85) für dosierte Zuführung verschiedener Getreidearten versehen. Darüber hinaus ist der Zuteiler 8 mit drei Düsen (nach Anspruch 82) für Zugabe flüssiger Zusatzstoffe aus den Behältern 12 und dem Ausleitungsrohransatz 13 versehen. Zur Anlage gehören ein Hochtemperaturgebläse 14, ein Lufterhitzer 15, ein zweistufiger Windsichter 16 (nach Anspruch 80), der eine Kammer der ersten Stufe 17 zum Herausbringen des geborstenen Getreides aufweist. Im unteren Teil der Kammer 17 bewegt sich eine dichte Getreideschicht 18 (nach Ansprüchen 6, 81). Die Kammer der zweiten Stufe 19 (nach Anspruch 80) ist für die Aussonderung von Spelze und Bruchkörnern aus dem Wärmeträger bestimmt. Kammer 17 ist mit dem Quetschwalzwerk 20 (nach Anspruch 83) verbunden, dessen Auslauf mit der Vorrichtung zur Herausleitung des Getreides-Schneckenzuteiler 21 -verbunden, der mit zwei Düsen (nach Ansprüchen 8, 82) versehen ist, durch die aus den Behältern 22 flüssige Zusatzstoffe versprüht werden. Somit ist der Zuteiler 21 zugleich eine Vorrichtung zum Abkühlen des geborstenen Getreides, das danach in den Aufnahmebehälter des Fertigprodukts 23 ausgeleitet wird.
  • Der Windsichter 16 ist nach abgehendem Wärmeträger mittels Rohr 24 und Vierwegeventil 25 mit dem Gebläse 14 verbunden. Ventil 24 ist über den Rohransatz 26 mit dem externen, beispielsweise den Fabrik-Preßluft- bzw. Wasserdampfnetz (nach Anspruch 86) verbunden. Der Zuteiler 8 weist einen Rohransatz 27 zum Endablassen des aus der Anlage abgehenden und zur Getreidevorwärmung geleiteten Wärmeträgers auf.
  • In 2 sind Varianten der Ausführung der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in der letzten in der Bewegungsrichtung des Getreides liegenden Stufe des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 (nach Anspruch 38) schematisch gezeigt. Kammer 7' ist rechteckig ausgebildet. Im oberen Teil hat sie einen abnehmbaren Deckel 28, der beispielsweise mittels Flanschen an das Kammergehäuse befestigt ist. An das untere Teil des Kammergehäuses ist in der Mitte das Ableitungsrohr 6 angeschlossen. Die Beschleunigungsrohre 5 sind in gegenüberliegende Seitenwände der Kammer 7' eingeführt und beispielsweise mittels Flanschen mit Endstücken 29 verbunden. In der Variante gemäß 2a (nach Anspruch 38) sind die Austauschendstücke 29 von demselben Durchmesser wie die Beschleunigungsrohre 5 ausgeführt. Die Länge der Endstücke kann variieren, wodurch der Abstand zwischen den anliegenden Stirnseiten im Bereich H = (0,5–2)d sichergestellt wird, wobei d = Durchmesser des Beschleunigungsrohrs. In der Kammer 7' sind in Richtung von den Seitenwänden zur Kammermitte geneigte Jalousien 30 (mit Strichlinie gekennzeichnet) in einem Winkel, der größer als der natürliche Winkel des zu behandelnden Getreides ist, angeordnet.
  • In 2b (nach Anspruch 38) ist eine Variante der Ausführung der sich in Richtung zu den Stirnseiten hin verjüngenden Endstücke 31 gezeigt, die als diffusorlose Venturi-Rohre ausgebildet sind.
  • In 2c (nach Anspruch 38) ist eine Variante der Ausführung der Endstücke 32 als sich anfänglich verjüngende Beschleunigungsrohre gezeigt, die dann im Endabschnitt als zueinander gerichtete Lemniskaten ausgebildet sind. Eine Ausführung der Endstücke als Lavaldüsen ist ebenfalls möglich.
  • Die in 1 gezeigte Anlage kann in drei Betriebsweisen arbeiten. In der ersten Variante erfolgt die Erwärmung von Getreide einer Art ohne dessen Vorwärmung und Befeuchtung. In der zweiten Variante erfolgt die Behandlung von Getreide mit dessen Vorwärmung und Befeuchtung und in der letzten Etappe mit Abkühlung und Befeuchtung. In der dritten Variante werden Getreidegemische behandelt.
  • Bei der Arbeit der Anlage nach der ersten Variante wurde ungespelzte Gerste mit einer Ausgangstemperatur von 20°C und einem Feuchtegehalt von 14% aus einem der drei Behälter 11 an die Schnecke mit regelbarer Drehzahl des Zuteilers 8 und weiter an den Ausleitungsrohransatz 13 geleitet. Aus dem Gebläse 14 wurde der abgehende Wärmeträger, der Wasserdampf mit einer Temperatur von 300°C an den elektrischen Lufterhitzer 15 geleitet, der in diesem Fall als Dampfüberhitzer fungierte. Im Lufterhitzer 15 wurde der Wasserdampf auf 420°C erhitzt und über das Ableitungsrohr in die erste Stufe der gegenläufigen Strahlen 2 der Erwärmungsvorrichtung 1 geleitet. Vor der Zuführung des Stroms in die Stufe 2 wurde das Getreide in das Ableitungsrohr über den Rohransatz 13 gegeben.
  • Es ist zu beachten, dass unter der Getreidedurchflussmenge oder der Durchflussmenge der Getreide, manchmal bezeichnet mit dem Zeichen μ, wird die Teilung der Getreidedurchflussmenge in der Anlage durch die Durchflussmenge des gasartigen Wärmeträgers in Beschleunigungsrohr in der Zeiteinheit in kg/kg verstanden.
  • Die Durchflussmenge des Getreides im Wärmeträgerstrom μ wurde bei 0,8 kg/kg bei einer Geschwindigkeit des überhitzten Wasserdampfs (bezogen auf 20°C) von 13,5 m/s und der mittleren Schwebegeschwindigkeit der Gerste von 9 m/s unterhalten. Somit betrug die relative Geschwindigkeit des Wärmeträgers WW/WSw = 1,5. Der erzeugte Strom des Gas-Getreide-Gemisches gelangte in die erste Stufe der gegenläufigen Strahlen 2. Dabei verzweigte er sich und gelangte durch zwei Beschleunigungsrohre 5 in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen 7 dieser Stufe. Dabei beschleunigte sich das Getreide in den Rohren 5 und gelangte in die entgegengesetzte Beschleunigungsrohre 5, kehrte in das vorangehende Rohr zurück, wobei es in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen abklingende oszillierende Bewegungen ausführte. Die höchste Eindringtiefe des Getreides in das entgegengesetzte Beschleunigungsrohr beträgt in der Regel 200–250 mm und kann versuchsweise oder durch Berechnungen ermittelt werden. Somit beträgt die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen eine Länge von 400–500 mm. Die Körner führen in dieser Zone Schwingungen bei hohen relativen Geschwindigkeiten des Wärmeträgers und der Festteilchen aus. Diese Geschwindigkeiten sind etwa um eine Größenordnung höher als bei der Behandlung von Getreide in der Betriebsweise Lufttransport oder Fließbett. Entsprechend wachsen Faktoren des Zwischenphasen-Wärme-Masse-Austauschs und Oberflächen-Wärmegradienten in Teilchen, somit kann – dies wurde durch Versuche bewiesen – die Getreideerwärmung mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten als bei bekannten Verfahren in üblichen Einrichtungen laufen. Eine hohe Intensität des äußeren Wärme-Masse-Austauschs bewirkt eine schelle Getreideerwärmung (nach Anspruch 1). Die im Korn enthaltene Feuchte, übergeht praktisch momentan in den Dampfzustand und bringt ihn zum Bersten, wodurch sein Umfang größer und die Dichte niedriger wird. Dabei werden die langzelligen Ketten der Stärke zu kurzzelligen gebrochen und verwandeln sich in für Menschen und Tieren leicht verdauliche Dextrine und Zucker. Infolge der hohen Geschwindigkeit des Prozesses gelingt es, alle Vitamine und andere thermolabile Getreidekomponenten praktisch vollständig zu erhalten und tiefgreifende nützliche Änderungen in Körnern zu erreichen. Nach der ersten Stufe gelangte das Gas-Getreide-Stromgemisch durch das Ableitungsrohr 6 der zweiten Stufe in die Beschleunigungsrohre 5 der zweiten Stufe der gegenläufigen Strahlen 3. In der dritten Stufe 4 erwärmte sich das Getreide auf eine Temperatur von 108°C und erreichte den Berstgrad k = 2,15. Die gesamte Verbleibdauer von Getreide in drei Stufen der gegenläufigen Strahlen betrug 3,5 s. Die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung betrug 25,1°C/s.
  • Durch Ausführung der Beschleunigungsrohre 6 in der Kammer 7' nach Variante gemäß 2b (nach Anspruch 38), bei der die Stirnseitenquerschnitte der Beschleunigungsrohre um das 1,3-fache verringert wurde und der Abstand zwischen ihren Gegenenden H/D = 1 betrug, konnte gleichzeitig mit der Erwärmung und -bersten von Gerste ihre Entspelzung ausgeführt werden. Die Entspelzung (nach Anspruch 10) wurde infolge der Erhöhung der Geschwindigkeiten des Wärmeträgers in den Beschleunigungsrohren der gegenläufigen Strahlen in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der letzten Stufe von 15 auf 23 m/s, d. h. um das 1,53-fache beschleunigt, sowie dank Verringerung des Abstandes zwischen den Stirnseiten der Beschleunigungsrohre erreicht. Durch gleichzeitige Erhöhung der Getreidedurchflußmenge und der relativen Geschwindigkeit der Körner kam es zu deren massivem Aufeinanderprallen, wodurch sich die trockene Spelze von den Körnern löste.
  • Das Gas-Getreide-Gemisch, das geborstene Getreide und die Spelze sowie kleine Mengen nichtgeborstener und Bruchkörner aufnahm, gelangte durch das Ableitungsrohr 6 aus Stufe 4 in den zweistufigen Windsichter vom Trägheitstyp 16 (nach Ansprüchen 6, 80 und 81). Das geborstene abgespelzte Getreide setzte sich in der Kammer der ersten Stufe 17 ab und stand im Betriebszustand einer dichten sich bewegenden Schicht im Laufe von 10 s ab. In dieser Zeit stieg der Berstgrad von Getreide auf k = 2,35, während die Getreidetemperatur nicht stieg. Die Kammer 17 ist mit einem Füllstandgeber ausgestattet, der durch eine Steuerleitung mit der Luftschleuse dieser Kammer verbunden ist. Dadurch konnte der Getreidepegel in der Kammer geregelt und die Zeit dessen Verbleibs im Betriebszustand der dichten Schicht, d. h. die Zeit des Getreideabstehens, gesteuert werden. Aus der Kammer 17 gelangte das heiße und gleichmäßig geborstene Getreide in das Quetschwalzwerk 20. Das Quetschwalzwerk (nach Anspruch 84) ist mit beheizbaren hohlen Walzen aufgebaut. In den Walzen sind Kanäle ausgefräst, die durch einen besonderen Rohransatz mit dem Ableitungsrohr 24 verbunden sind (in 1 ist diese Verbindung nicht gezeigt).
  • Beim Quetschen des Getreides wurde eine Temperatur der Quetschwalzen gleich der Temperatur des zum Quetschen gelangenden Getreides gleich gehalten, dabei wurden die Quetschwalzen des Quetschwalzwerkes 20 durch den Strom des abgehenden Wasserdampfes erhitzt. Der Abstand zwischen den Quetschwalzen war so geregelt, dass Flocken mit einer Dicke von 0,01–0,03 mm erhalten wurden. Die Flocken mit einer Temperatur von 105°C wurden in die Schnecke 21 (nach Ansprüchen 8 und 82) geleitet, in deren Innenraum auf die Flocken aus Behältern 22 über die Düsen ein wertvoller flüssiger Zusatzstoff, die Molke, gesprüht wurde. Während der geregelten Bewegung der Flocken in der Schnecke 21 wurden sie mit diesem Zusatzstoff auf 14% befeuchtet. Die Molke wurde vom heißen Produkt schnell aufgenommen und senkte seine Temperatur auf 45°C, wodurch das Endprodukt zusätzliche wertvolle Nähreigenschaften bekam. Der Nährwert des Endprodukts erhöhte sich, und das Getreide kühlte sich schnell auf für Lagerung geeignete Temperaturen ab. Aus der Schnecke 21 gelangten die Flocken in den Aufnahmebehälter für Fertigprodukt 23.
  • Im Windsichter 16 gelangte die vom geborstenen Getreide abgetrennte Spelze in die Kammer 19, schied in deren unterem Teil ab und wurde durch die Luftschleuse dieser Kammer aus der Anlage zur Spezialnutzung im Futter herausgebracht. Außer Spelze setzte sich in der Kammer 19 ein geringer Teil (ca. 10%) nichtgeborstener Körner (nach Ansprüchen 6, 81) ab. Diese Körner wurden bei einigen Versuchen aus der Spelze ausgesiebt und zur wiederholten Behandlung über einen besonderen Zuteiler (in 1 nicht gezeigt) in die Beschleunigungsrohre 5 der zweiten Stufe der gegenläufigen Strahlen 3 eingeleitet. Das dadurch gewonnene Getreide wies einen noch höheren Berstgrad von k = 2,48 auf. Der vom Getreide und der Spelze gereinigte Wärmeträger-Wasserdampf mit einer Temperatur von 300°C-kam aus dem Windsichter 16 durch das Rohr 24 an das Vierwegeventil 25. Der Hauptanteil des Wasserdampfes (nach Anspruch 7) gelangte an das Gebläse 14 und dann in den Lufterhitzer 15, und der restliche Dampf (8–10%) wurde aus dem Umlaufkreis des Wärmeträgers ins Rohr 9 geleitet.
  • Bei der Erwärmung von Getreide in der Einrichtung 1 sank gleichzeitig seine Feuchtigkeit. Der dabei anfallende Saftwasserdampf wurde als Wärmeträger (nach Anspruch 13) genutzt. In der Einlaufzeit, solange seine Menge nicht ausreichend war, wurde die fehlende Dampfmenge aus einem separaten Dampferzeuger entnommen. Ein solcher Dampferzeuger-Futterdämpfer ist in jede landwirtschaftlichen Betrieb vorhanden. In den Futter- und Lebensmittelfabriken kann dazu das Sammeldampfnetz angezapft werden. Durch den Rohransatz 26 wurde über das Ventil 25 in der Einlaufzeit Wasserdampf in den Wärmeträgerumlaufkreis eingeleitet, worauf die externe Zuführung von Wasserdampf abgeschaltet wurde. Im stationären Betrieb arbeitete die Anlage mit Saftdampf, dessen Überschuss durch das Rohr 25 herausgeleitet wurde.
  • In der zweiten Variante des Betriebs der Anlage (nach Ansprüchen 8, 82 und 86) wurde Gerste mit einer Anfangsfeuchte von 14% (nach Ansprüchen 8 und 82) vorgewärmt und befeuchtet,. bevor sie in gegenläufigen Strahlen zur Enderwärmung und Bersten kam. Das Getreide wurde mit Molke in zwei Etappen befeuchtet: Zuerst in Absetzbehältern mit Mischern, in die die Molke gespritzt wurde und das Getreide eine Zeit lang gehalten wurde, bis es eine gleichmäßige Feuchtigkeit von 17% bekam. In diese Behälter wurde manchmal Dampf zum Vorkochen des Getreides gegeben. Danach wurde dieses Getreide über einen Aufgabebehälter 11 an die Schnecke des Getreidezuteilers 8 gegeben. Durch das Rohr der abgehenden Gase gelangte das Wasserdampf in den Hohlraum zwischen dem inneren gelochten und der äußeren Gehäusewand des Schneckenzuteilers 8 (nach Ansprüchen 7 und 9). Der Wasserdampf, der über die Innenwand in den Innenraum gelangte, in dem sich die Schnecke bewegt, kondensierte auf der Oberfläche der Körner und erhöhte ihre Temperatur. Gleichzeitig wurde die Molke aus Behältern 12 auf das Getreide gespritzt, die bei der Vorwärmung oder bei gleichzeitiger Erwärmung des Getreides mit Dampf vom Getreide während seiner Bewegung in der Schnecke leicht aufgenommen wurde.
  • In einer Variante der Durchführung der Versuche wurde die Molke direkt in den durch das Rohr 9 in den Schneckenzuteiler 8 geleitete Wasserdampf gespritzt, wodurch sich die Aufnahme der Molke durch das Getreide beschleunigte.
  • Am Schneckenausgang hatte das Getreide eine Temperatur von 60°C und eine Feuchtigkeit von 19,5% (nach Anspruch 38). Nach Vermischen mit Heißdampf ging das Gas-Getreide-Gemisch aufeinanderfolgend durch Stufen 2, 3 und 4 der gegenläufigen Strahlen und am Ausgang aus der Stufe 4 hatte das Getreide eine Temperatur von 118°C, eine Feuchtigkeit von 10,2% und einen Berstgrad von 2,35. Die Erwärmungsgeschwindigkeit des Getreides während dessen Verweildauer in der Anlage von 1–3,8 s betrug 12,6°C/s, (nach Anspruch 1) praktisch alle Körner barsten, deswegen musste beim Ausscheiden des Getreides im Windsichter kein Abstehen vorgenommen werden. Aus der Kammer 17 wurde das Getreide in das Quetschwalzwerk 20 geleitet, worauf die heißen Flocken in den Schneckenzuteiler 21 gelangten, in den aus den Behältern 22 durch die Düsen Molke gespritzt wurde. Die Produktfeuchte am Ausgang des Schneckenzuteilers stieg von 10,2 auf 14% (nach Anspruch 9), während die Temperatur auf 50°C sank. In den Fertigproduktbehälter kam das Getreide mit erhöhten Futtereigenschaften, bedingt durch dessen Dextrinierung infolge des Berstens sowie durch die Einführung zusätzlicher Nährstoffe mit der Molke.
  • In der dritten Variante wurde in der Anlage das Getreidegemisch (nach Ansprüchen 17 und 85) behandelt. Als Getreidegemisch wurden Getreidekomponenten der Mischfutter verwendet, das gemäß einem Rezept der Futterration aus 20% Mais, 18% Weizen, 32% Gerste und 10% Rapskörner (oft wird anstelle Rapskörner Rapsschrot verwendet) bestand. In diesem Verhältnis wurden diese Getreidearten in den Schneckenzuteiler 8 eingegeben. Vor der Getreideeingabe in den Schneckenzuteiler wurden alle Getreidearten in mit Mischern ausgestatteten Spezialbehältern durch Zerstäuben von Molke auf eine mittlere Feuchte von 20% gebracht. Der Mais von einer berstfähigen Sorte, der eine Schwebegeschwindigkeit von 12,0 m/s und eine Korngröße von 8,2 mm hatte, wurde (nach Ansprüchen 12 und 83) in den Behälter 10 geleitet und in dessen Schrotvorrichtung auf eine Teilchengröße von 3,5–4,5 mm zerkleinert, worauf der Schrot in den Schneckenzuteiler 8 gegeben wurde. Aus Behältern 11 wurden in den Zuteiler 8 Gerste (de ≈ 3,8 mm), Weizen (de ≈ 4,2 mm) und Rapskörner (de ≈ 1,0 mm) gegeben. Im Schneckenzuteiler wurden diese Getreidearten vorgemischt und danach bei einer Getreidedurchflußmenge von 1 kg/kg mit einer Temperatur von 20°C und einer mittleren Feuchtigkeit von 19,5% an den Rohransatz 13 geleitet. Nach Vermischen des Getreidegemisches mit dem auf einer Temperatur von 380°C erhitzten Heißdampf gelangte das Gas-Getreide-Gemisch in die erste Stufe mit gegenläufigen Strahlen 2 der Einrichtung 1. In den Stufen 2, 3 und 4 vermischten sich die Körner aller Getreidearten gut. Der Variationskoeffizient der Vermischungsqualität betrug 1,5% bei einer Vermischungsdauer von 3,5 s. Die Feuchtigkeit des Getreidegemisches sank auf 10,5%. Das Getreidegemisch hatte eine Temperatur von 109°C. Die Erwärmungsgeschwindigkeit des Getreidegemisches betrug 24,4°C/s. Durch Anbringen der Zwischenwand zwischen den Kammern 17 und 19 konnten alle 4 Komponenten des Getreidegemisches in der Kammer 17 und die Spelze in der Kammer 19 abgeschieden werden. Das Getreidegemisch wurde im Quetschwalzwerk 20 nicht behandelt, sondern direkt in den Schneckenzuteiler 21 gegeben. Das Getreidegemisch wurde bei dessen Bewegung durch die Schnecke mit Molke, die aus den Behältern 22 gefördert und durch Düsen zerstäubt wurde, auf 14% befeuchtet. Versuchsweise wurde in den Schneckenzuteiler auch Salz in einer Menge von 0,5% vom Gewicht eingegeben. Salz gehört zu Mischfutterkomponenten. Am gründlichsten wurde Salz mit dem Getreidegemisch bei dessen Einleitung in Mikrodosen aus einem unter dem Schneckenzuteiler 8 angeordneten Spezialbehälter vermischt. In diesem Fall erfolgte das Vermischen in gegenläufigen Strahlen, so dass. das Salz im Getreidegemisch gleichmäßig verteilt war.
  • Durch Siebung wurden aus dem Getreidegemisch Mohnkörner abgeschieden, die einen angenehmen Geruch und einen maximalen Berstgrad von 1,35 hatten, während Weizenkörner einen Berstgrad von 2,05 und die Gerste 2,23 aufwiesen. Mais war vollkommen geborsten, wobei hellgelbe Blättchen entstanden. Die Qualität des Getreidegemisches war infolge der Zugabe der Molke auch höher. Gleichzeitig mit der Erwärmung und Vermischen des Getreides erfolgte eine Schnelltrockung aller Getreidearten, dadurch konnten danach in das Getreide wertvolle Zusatzstoffe eingeführt werden.
  • Um den Bereich der Geschwindigkeiten der Getreideerwärmung und des Berstens in der Variante mit gegenläufigen Gleichstromstrahlstufen zu ermitteln (nach Anspruch 1), wurden Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in Tab. 1 wiedergegeben sind.
  • Als Wärmeträger wurden in Versuchen 1–7 Heißluft, die im elektrischen Lufterhitzer erhitzt wurde und in den Versuchen 8–12-Rauchgase, ein Gemisch von Luft und Erdgas, genutzt. Zur Erzeugung von Rauchgasen wurde ein üblicher Wärmeerzeuger eingesetzt. Bei den Versuchen wurde Gerste mit einer Anfangs Temperatur von 19–21°C und einer Feuchtigkeit von 13,5–14,5% genutzt. Die Luft- und Rauchgasgeschwindigkeit wurde in einem Bereich von 15–17 m/s, die Getreidedurchflußmenge bei 0,7–0,85 kg/kg unterhalten, die mittlere Erwärmungsdauer variierte bei den Versuchen zwischen 3,4 bis 7 s. Die Qualität des Fertigprodukts, des in gegenläufigen Strahlen geborstenen Getreides, wurde nach Berstgrad k beurteilt, der ein Verhältnis der Maße des gemahlenen Anfangsgetreides zu Masse des geborstenen Getreides darstellt. Für geröstete bzw. im Luft- oder Dampfmedium geborstene Körner, beispielsweise im Wirbelbett nach dem jet-Sploder-Verfahren oder durch Mikronisierung liegt der für Getreidekulturen akzeptable Berstgrad bei 1,5–2,5. Das zweite allgemein anerkannte Merkmal für Getreidequalität ist der Dextrinierungsgrad der Stärke. Er wird aus der Differenz zwischen dem Gesamtgehalt löslicher Kohlehydrate im geborstenen Getreide und deren Menge im Ausgangsgemisch, ausgedruckt in Prozent, ermittelt. Eine gute Qualität hat das Getreide mit einem Dextrinierungsgrad nicht unter 18–20%. Das dritte Merkmal der Getreidequalität sind organoleptische und Geschmackseigenschaften des Getreides.
  • Aus Tab. 1 ist ersichtlich, dass eine hohe Getreidequalität unter oben beschriebenen Versuchsbedingungen in einem Bereich der Getreideerwärmungsgeschwindigkeiten von 12–30°C/s erreicht wird. Bei Geschwindigkeiten unter 12°C/s ist das Getreide bei k < 1,5 nicht gut genug geborsten und der Dextrinierungsgrad liegt unter 20%, nach organoleptischen Eigenschaften unterscheidet es sich nur unwesentlich sich vom Rohgetreide. Die untere Geschwindigkeitsgrenze von 12°C/s ist als zweckmäßig, jedoch nicht als obligatorisch anzusehen, worüber nachstehend noch gesagt werden soll.
  • Bei Geschwindigkeiten über 30°C/s wird das Getreide trotz guter Berst- und Dextrinierungswerte ranzig und dunkel, schmeckt überröstet, was von der Senkung dessen Nähr- und Futtereigenschaften zeugt.
  • In den meisten für die Praxis wichtigen Fällen wird die Erwärmung und Bersten des Getreides in den gegenläufigen Strahlen mit der anfänglichen Zimmertemperatur (Zimmertemperatur) durchgeführt. Unter diesen Bedingungen wurde als eine die Getreidequalität sichernde Geschwindigkeit der Getreideerwärmung von 12°C/s ermittelt. Aber in einer Reihe von Fällen in der Nahrungsmittelindustrie ist die Temperatur des Wärmeträgers über 200–250°C nicht zulässig, da dadurch die Qualität des Endprodukts negativ beeinflusst wird. In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, das in den gegenläufigen Strahlen vorgewärmte Getreide zur Verlängerung der Erwärmungsdauer erneut in die Anlage einzuleiten. Es gibt auch Varianten der Einleitung des auf eine oder andere Weise vorgewärmten Getreides in die gegenläufigen Strahlen zur Getreideerwärmung und -bersten. Durch die Versuche wurde festgestellt, dass in solchen Fällen die untere Erwärmungsgeschwindigkeit auf 15°C/s reduziert werden kann.
  • In der in 1 gezeigten Anlage wurden zur Nutzung der erhitzten Luft als Wärmeträger Versuche 1–7 durchgeführt (s. Tab. 1). Zur Ermittlung der unteren Geschwindigkeitsgrenze der Getreideerwärmung (nach Anspruch 1) wurden zusätzliche Versuche dürchgeführt. Das erwärmte, jedoch noch nicht geborstene Getreide, das in Versuchen 1, 2 und 3 gewonnen wurde, wurde nach der Windsichtung im Behälter 17 des Windsichters 16 aus der Anlage herausgebracht, in den Behälter 11 geschüttet und durch das System der gegenläufigen Strahlen 1 bei den in den Beschreibungen der Versuche angegebenen Temperaturen des Wärmeträgers- der Heißluft und der anderen entsprechenden Parameter-erneut durchgelassen.
  • Im Versuch 1, bei der wiederholten Getreideerwärmung, betrugen der Berstgrad k = 2,15, der Dextrinierungsgrad 37,5%, nach Geschmack und Farbe entsprach das Getreide den besten Muster aus Versuchen 4–11. Die Getreidetemperatur nach der letzten Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen betrug 118°C (nach dem ersten Durchlauf betrug sie lediglich 78°C). Die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung beim wiederholten Durchlauf durch die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen betrug 5,71°C/s.
  • Im Versuch 2, bei der wiederholten Getreideerwärmung, betrugen der Berstgrad k = 2,23, der Dextrinierungsgrad 39,4%. Nach Geschmack und Farbe entsprach das Getreide den besten Muster aus Versuchen 4–11. Die Getreidetemperatur nach der wiederholten Getreideerwärmung betrug 120°C (nach dem ersten Durchlauf betrug sie 83°C). Die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung bei der wiederholten Getreideerwärmung betrug im Versuch 2 5,28°C/s.
  • Im Versuch 3, bei der wiederholten Getreideerwärmung, betrugen der Berstgrad k = 2,25, der Dextrinierungsgrad 40,2%, aber bei gemessener Endtemperatur des Getreides von 125°C änderte sich die Getreidefarbe, es traten viele dunkelbraune und schwarze Körner auf, der Geschmack wurde ranzig, was von der Qualitätsminderung des Endprodukts zeugte. Dabei betrug die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung beim erneuten Durchlauf der gegenläufigen Strahlen 3,9°C/s. Somit kann geschlossen werden, dass die untere Grenze für Gewährleistung des Getreideberstens bei 5,0°C/s liegt.
  • Zur Beurteilung des Einflusses der Getreidedurchflußmenge im Wärmeträgerstrom (nach Anspruch 1, 2) wurden Versuche an einer dreistufigen Anlage mit Gleichstromstrahlen durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in Tab. 2 zusammengefasst. Der zum Einsatz kommende Wärmeträger war Heißluft, die Geschwindigkeit des Wärmeträgers betrug 16–17 m/s (bezogen auf 20°C), Getreideart-ungespelzte Gerste mit einer Anfangstemperatur von 20°C, Behandlungsdauer 6,8–7,0 s.
  • Aus Tab. 2 ist ersichtlich, dass ein gründliches Abspelzen der Gerste ab Getreidedurchflußmenge von 0,5 kg/kg beginnt. Bei niedrigeren Durchflußmengen sinkt der Abspelzgrad mehr als um die Hälfte, bedingt durch eine starke Abnahme des Aufprallfrequenz der Körner gegeneinander in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen. Außerdem führt eine niedrige Leistung der Anlage bei niedriger Getreidedurchflußmenge im Wärmeträgerstrom zu erhöhtem Energieaufwand. Die Getreidedurchflußmenge in einem Bereich von 0,5–0,6 kg/kg ist bei der Erwärmung der Getreidegemische sinnvoll, wo hohe Durchflußmengen eine ungleichmäßige Verteilung der festen Phase im Rohrquerschnitt und somit zur Senkung der Getreideerwärmung zur Folge verursachen können. Für monodisperse Stoffe, d. h. für das Getreide von einer Art, kann die Getreidedurchflußmenge auf 2,0 kg/kg erhöht werden, ohne dass die Qualität des geborstenen Getreides schlechter wird. Bei höheren Getreidedurchflußmengen im Wärmeträgerstrom über 2,0 kg/kg (Versuch 7, Tab. 2) wurde ein Ablagern eines Teils Getreide auf dem Boden der Beschleunigungsrohre und als Folge eine niedrigere Getreidequalität und eine ungleichmäßige Behandlung beobachtet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Getreidedurchflußmengen von 1,2 bis 2,0 kg/kg in der letzten Stufe der gegenläufigen Strahlen genutzt werden, wenn neben der Getreideerwärmung und -bersten auch Abspelzung vorgenommen werden muß. Somit ist es zweckmäßig, bei der Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Strahlen Getreidedurchflußmengen in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 kg/kg und in den ersten Stufen der gegenläufigen Strahlen von 0,5 bis 1,2 kg/kg einzugeben. Das angemeldete Verfahren kann nicht nur mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen, sondern auch in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen realisiert werden. Das Schema einer Anlage, in der das angemeldete Verfahren nach Anspruch 1, 3 und die Einrichtung nach Anspruch 58 realisiert werden, ist in 3 gezeigt.
  • Zur Anlage gehören das Gebläse 1 mit Druckrohransatz 1', das linke Zuleitungsrohr 2 und das rechte 3, in denen Regelventile eingebaut sind; die Durchflußmengenmesser 6 und 7 des zugeführten Wärmeträgers; die Lufterhitzer 8 und 8'; das linke Außenableitungsrohr 9 und das rechte 10; die Begrenzungsgitter der Außenableitungsrohre 11 und 12; die in die Außenableitungsrohre 9 und 10 eingebauten Melder der Wärmeträgertemperatur 13 und 14; die Bedientafel 15, in der unter anderem Anzeigeinstrumente zum Messen der Wärmeträgertemperatur und andere Meßgeräte eingebaut sind; das im Fertiggetreide-Ausleitungsrohr montierte Magnetventil 16 mit Rohransatz 16', die Absetzkammer 17 mit Lochwänden; der Getreidekühler 18; der Anfangsgetreide-Getreidemengenzuteiler 19; die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 20 und 21 mit Gittern 20' und 21'; das diese Kammern verbindende Haupt-Beschleunigungsrohr 22; der Stromumschalter 22, beispielsweise als eine Ventilvorrichtung mit einem Profilnocken ausgebildet; Ableitungszwillingsrohre 24 und 25, wobei das letztere mit dem Thermopaar 25 versehen ist; Zyklone 26 und 27; Ableitungshauptrohre 28 und 29; der Ableitungskanal 30, der an einem Ende mit dem Umschalter 23 und an dem anderen mit der Umgebungsluft verbunden ist; Leuchten 31 der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen und Spiegelreflektoren 32; der Getreideprobenehmer 33 und das Quetschwalzwerk für heißes Getreide 34.
  • Die Anlage arbeitet wie nachstehend beschrieben. Der Wärmeträger, in diesem konkreten Fall die Luft mit einer Temperatur von 300°C, gelangt vom Gebläse 1 in den Druck-Rohransatz 1' und wird in 2 Ströme von gleicher Geschwindigkeit geteilt, die über das linke Zuleitungsrohr 2 und das rechte 3 geleitet werden. In der Bewegungsrichtung des Wärmeträgers sind Regelungsventile 4 und 5, Durchflußmengenmesser 6 und 7 zur Aufrechterhaltung. der gleichen Luftgeschwindigkeiten von 16 m/s in den Beschleunigungsrohren der Anlage sowie der Lufterhitzer angeordnet. Nach den Lufterhitzern wird die Luft mit der genannten Geschwindigkeit über Zuleitungsrohre 2 und 3 in das linke 9 und das rechte 10 Außenableitungsrohre geleitet. Am Anfang der Rohre 9 und 10 sind Sperrgitter 11 und 12 quer zum Rohrquerschnitt so angeordnet, dass sie die Rohre abschließen, sowie Lufttemperaturgeber 13 und 14, die mit dem an der Bedientafel 15 befindlichen Instrument verbunden sind, montiert. Das linke Außen-Beschleunigungsrohr 9 ist über den Rohransatz 16' und Magnetventil 16 mit der Absetzkammer 17 mit Lochwänden verbunden. Das Öffnen und Schließen des Ventils 16 wird von der Bedientafel 15 aus gesteuert. Das sich in der Kammer 17 absetzende Fertiggetreide – die geborstene Gerste – rinnt entweder direkt in den Getreidekühler 18 bzw. wird das heiße Getreide erst durch das Quetschwalzwerk durchgelassen und danach durch das Außenableitungsrohr in den Kühler geleitet.
  • Das rechte Außen-Beschleunigungsrohr 10 ist mit dem Getreidemengenzuteiler 19 verbunden, der für periodische dosierte Getreidezuteilung in den Strom bestimmt ist. Der Getreidemengenzuteiler 19 ist durch Steuerkreise mit dem Magnetventil 16 verbunden und gibt eine Charge Getreide in den Beschleunigungsstrom bei jedem Schließen des Magnetventils 16 ein. Eine Charge Gerste mit einer Temperatur von 20°C und einer Feuchtigkeit von 14%, die aus dem Getreidemengenzuteiler 19 kommt, wird vom Wärmeträgerstrom erfasst und als fließbares Gemisch – eine lokale Wolke aus Teilchen – in die Umkehrzone der gegenläufigen Strahlen, die in der Länge durch das Haupt-Beschleunigungsrohr 22 und die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 20 und 21 begrenzt ist und zu der die Abschnitte des Einwurfs von Getreide in die gegenüberliegenden Außen-Beschleunigungsrohre 9 und 10 auf eine Tiefe von 250 mm gehören. Das Gewicht einer Getreidecharge entspricht der im Versuch üblichen Belastung GG/FDfm = 50.
  • Der Getreideumlauf im Umkehrbetrieb zwischen den Kammern 20 und 21 wird durch den Stromumschalter 23 gesichert, der diese Kammern abwechselnd über Zwillingsrohre 24 und 25, Zyklone 26 und 29, die Haupt-Ableitungsrohre 28 und 29 mit dem Ableitungskanal 30 verbindet. Wenn der Stromumschalter 23 den Ableitungskanal durch das Ableitungsrohr 29 mit der Kammer 20 verbindet, prallt der Einphasenstromstrahl aus dem Hauptrohr 22 in der Kammer 20 auf den Strahl des Gas-Getreide-Gemisches, das aus dem Außenrohr 10 strömt. Danach verbindet der Stromumschalter 23 den Ableitungskanal 30 über das Rohr 28 mit der Kammer 21 und unterbricht gleichzeitig den Luftaustritt in den Ableitungskanal über die Kammer 20. Der Zeitpunkt des Stromumschaltens wird während der Einlaufzeit anhand von Berechnungen bzw. visuell im Durchlicht des durch die Fenster der Kammer 20 sowie der Kammer 21 sichtbaren Lichtbündels, der von den Leuchten 31 aus gegen die speziellen Spiegelrückstrahler 32 durch die umlaufende Teilchenwolke gerichtet ist, ermittelt. Die Kammern 20 und 21 sind mit zylindrischen Begrenzungsgittern 20' und 21' versehen, die mittig, mit den Innenflächen der Beschleunigungsrohre bündig, angeordnet sind, und in den stirnseitigen Zwischenräumen zwischen Beschleunigungskanälen 9 und 22 sowie 10 und 22 liegen. Bei der Bewegung der Wolke von Getreideteilchen in stirnseitigen Zwischenräumen erscheint deren Abbild auf den Rückstrahlern 32. Somit kann der Anlagenführer von Hand oder mit Hilfe der auf der Bedientafel befindlichen optischen Spezialgeräte die Umschaltzeit der Stromstrahlen durch Änderung der Luftgeschwindigkeit in Beschleunigungsrohren und Frequenz der Stromumschaltungen korrigieren. Beim Anschließen der Kammer 21 an den Ableitungskanal 30 wird die zu erwärmende und zu berstende Getreidecharge durch den Luftstrom aus dem rechten Außenrohr 10 erfasst, im Haupt-Beschleunigungsrohr 22 beschleunigt, in die Kammer 20 getrieben wird, durchquert den mit der Leuchte beleuchteten Zwischenraum und dringt in den entgegengesetzt gerichteten Einphasen-Heißluftstrom auf eine Tiefe bis zu 250 mm ein. In diesem Zeitpunkt erfolgt die nächste Stromumschaltung, und das Getreide wird wieder in die Kammer 20 getrieben. Nach Ablauf der vorgegebenen Umkehrzeit für Erwärmung und Bersten der Gerste, in diesem Fall 5s, wird von der Bedientafel 15 aus das Ventil 16 geöffnet, das geborstene Getreide wird durch den Wärmeträgerstrom in Richtung der geringsten hydraulischen Widerstandes durch das Außenrohr 9 und den Eingangs-Rohransatz 16' mit Ventil 16 zum Behälter des Fertigprodukts 17, der gelochte Seitenwände hat, getrieben.
  • Hier geht die Luft durch die Wände und gelangt in die Ableitungsrohre, die beispielsweise an Vorrichtungen für Getreidevorwärmung angeschlossen sind, während die geborstenen Gerstenkörner im Behälter 17 abfallen und zu dessen Ausbringungsrohransatz rutschen, worauf das Getreide entweder in den Getreidekühler 18 oder vorher in das Quetschwalzwerk 34 geleitet wird. Nach dem Abkühlen wird das Getreide bei einer Temperatur von 35°C abgepackt, bei der dessen längere Lagerung gewährleistet wird. Die Herausbringung des geborstenen Getreides aus der Anlage, Kontrolle des Getreidezustands bei dessen Umkehr in den gegenläufigen Stromstrahlen kann auch mit Hilfe der Vorrichtung 33 gewährleistet werden, das eigens dazu entwickelt und in der Praxis erprobt wurde.
  • In 3 sind mit Strichlinien auch Steuer- und Leistungsleitungen gezeigt, durch die die Baueinheiten und Geräte der Anlage mit der Bedientafel 15 verbunden sind.
  • In 4 ist die Baueinheit 33 gezeigt, die die zweite Variante der Einrichtung zur Herausbringung des geborstenen Getreides aus der Anlage mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen darstellt.
  • In 4a (nach Anspruch 59) ist skizzenhaft der Längsschnitt in der Achse des Haupt-Beschleunigungsrohrs 22 der Einrichtung, und in 4b die Skizze des Querschnitts der Einrichtung 33 (Ansicht in der Pfeilrichtung) gezeigt.
  • Die Einrichtung 33 ist im mittleren Teil des Haupt-Beschleunigungsrohrs 22 angeordnet und besteht aus dem Außen-Rohransatz 35, dem Innen-Rohransatz 36, der sich längs der Achse des Außen-Rohransatzes 35 bewegen kann, und der Kammer des Fertigprodukts (geborstenen Getreides) 37, die durch einen Rohrschlauch 38 mit dem unteren Teil des Rohransatzes 36 verbunden ist.
  • Im Innen-Rohransatz sind Fenster 39 zur Einleitung des Getreides aus dem Rohr 22 ausgefräst. An den Innen-Rohransatz 36 ist in dessen oberem Teil eine ovale Wand (Deckel) 40 angeschweißt, deren Profil mit dem Profil des Abschnitts des Rohrs 22 identisch ist, das eine Ausbohrung aufweist, durch die die Einrichtung 33 in das Haupt-Beschleunigungsrohr 22 eingesetzt werden kann. An der ovalen Wand 40 und den Wanden des Innenrohrs 36 ist das Begrenzungsgitter 41 senkrecht zur Längsachse des Rohrs 22 befestigt. Am Rohransatz 36 ist ein Begrenzungsgriff 42 angeschweißt.
  • Die Funktionsweise der Einrichtung 33 besteht in folgendem. Am Ende der Erwärmung und des Berstens der jeweiligen Getreidecharge wird der bewegliche Innen-Rohransatz 36 mittels Begrenzungsgriff 42, der mit dem Regelwerk verbunden ist (in 4 nicht gezeigt), in die obere Endstellung verschoben, wodurch ein Teil des Rohrquerschnitts 22 mit dem Begrenzungsgitter 40, das in der Achse des Innen-Rohransatzes 36 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Getreide-Schwebestroms liegt, abgeschlossen wird. Der Wärmeträger geht ungehindert durch das Gitter und durch das Rohr 22, während die Teilchen des geborstenen Getreides gegen das Gitter 40 aufprallen, nach unten fallen und in den Innenraum des Rohransatzes 36 gelangen. Das Getreide gelangt dann über den Schlauch 38 in die Fertigproduktkammer 37. Beim Richtungswechsel des fließbaren Getreidestroms im Haupt-Beschleunigungsrohr 22 wiederholt sich der Vorgang, nur dass das geborstene Getreide auf das Gitter 40 vom gegenüberliegenden Fenster 39 aus auftrifft. In der Regel dauert der Prozess der Herausleitung einer Getreidecharge aus der Umkehrzone 1–1,5 s. (Sind in der Anlage zwei oder mehrere Einrichtungen 33 vorhanden, kann der Prozess der Herausleitung einer Getreidecharge beschleunigt werden.)
  • Danach wird der Rohransatz 36 nach unten verschoben, so dass die ovale Wand 40 mit der Innenfläche des Rohrs 22 bündig zu liegen kommt.
  • Die Einrichtung 33 gestattet es, Getreideproben zur Analyse während der Getreideerwärmung zu entnehmen, wodurch die Getreideerwärmungs- und -berstkinetik verfolgt werden kann. In diesem Fall wird der Rohransatz 36 auf einen geringeren Abstand, beispielsweise auf eine Länge, die einem Viertel des Radius des Rohrs 22 gleich ist, herausgefahren. Es sei bemerkt, dass bei der Nutzung der Einrichtung 33 zur Untersuchung der Wärme-Masse-Austauschvorgänge zwischen dem Getreide und dem Wärmeträger festgestellt werden konnte, dass die Intensität des Wärme-Masse-Austauschs in Varianten mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen und Umkehrstromstrahlen annähernd gleich ist.
  • Zur Ermittlung der Betriebskennwerte der Anlage, bei denen das Verfahren für Erwärmung und Bersten von Getreide in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen realisiert wird, wurden Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in Tab. 3 wiedergegeben sind (nach Ansprüchen 1, 3 und 5). Versuchsbedingungen: Wärmeträger-Heißluft, Wärmeträgergeschwindigkeit (bezogen auf 20°C) 16–17°C, Getreidekulturen-Weizen und Gerste, Anfangsfeuchtegehalt beider Getreidearten 13–15%, Anfangstemperatur 20°C, Gewichtsbelastung Gg/FDfm = 25–35 kg/m2. Die Versuchsergebnisse zeugen davon, dass es zweckmäßig ist, die Mindestgeschwindigkeit der Getreideerwärmung nicht unter 12°C/s zu wählen.
  • Zur Ermittlung der praktisch begründeten Mindestgeschwindigkeit der Getreideerwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen wurde im Versuch 1 (Tab. 3) das Weizengetreide, das aus der Anlage mit einer Temperatur von 76°C herausgebracht wurde, einer erneuten Erwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen im Laufe von 8 bzw. 10 s unterworfen. Dabei betrug die Getreidetemperatur am Auslauf aus der Anlage 118°C, die Erwärmungsgeschwindigkeit 5,25°C/s, das Getreide hatte einen hohen Berstgrad von k = 2,15, der Geschmack und die Farben entsprachen den besten Mustern aus den Versuchen 3 und 4. Im zweiten Fall betrug die Getreidetemperatur 123°C, die Erwärmungsgeschwindigkeit 4,7°C/s. Trotz hoher Berst- und Dextrinierungswerte von jeweils k = 2,18 und 32,3 traten massenweise überröstete Körner auf, der Geschmack wurde bitter, der Körner verfärbten sich dunkelbraun. Aus den Ergebnissen der Versuche kann geschlossen werden, dass in der Variante mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen genauso wie in der Variante mit gegenläufigen Gleichstromstufen eine Geschwindigkeit der Getreideerwärmung unter 5°C/s nicht zweckmäßig ist.
  • Zur Ermittlung der oberen Geschwindigkeitsgrenze der Getreideerwärmung wurden Versuche an Maisgetreide durchgeführt. In den gegenläufigen Umkehrstromstrahlen wurde überhitzter Wasserdampf als Wärmeträger genutzt. Seine Temperatur betrug 480–500°C, die Wärmeträgergeschwindigkeit (bezogen auf 20°C) 20–22°C.
  • Das Maisgetreide mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 20°C wurde in die gegenläufigen Stromstrahlen für 4 s (kleinstmögliche Zeit bei der diskontinuierlichen Einleitung des Getreides in die Anlage) eingeleitet. Nach der Herausbringung des Getreides aus der Anlage betrug seine Temperatur 140°C bei einer Geschwindigkeit der Getreideerwärmung von 30°C/s. Der Berstgrad lag bei k = 2,48 und der Dextrinierungsgrad bei 43,5%, das Getreide hatte gute Geschmackseigenschaften und eine gleichmäßige dunkelgelbe Farbe. Die Erwärmungsgeschwindigkeit betrug 30°C/s.
  • Beim heutigen Stand der Technik ist eine Verringerung der Verweildauer des Getreides unter 4 s in gegenläufigen Stromstrahlen nicht realisierbar. Bei einer Erwärmungsdauer von 5 s wurde die Wärmeträgertemperatur auf 450°C reduziert. Dabei hatte das geborstene Getreide eine Temperatur von 136°C, und die Erwärmungsgeschwindigkeit betrug 23,2°C/s. Das Getreide hatte einen Berstgrad k = 2,41, der Dextritnierungsgrad lag bei 39,7% und die Geschmackseigenschaften waren gut.
  • Somit kann geschlossen werden, dass auch bei der Variante der Getreideerwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen die obere Geschwindigkeitsgrenze der. Getreideerwärmung 30°C/s nicht überschreiten darf.
  • Die Ergebnisse der Versuche zur Ermittlung einer zweckmäßigen (wie auch in der Wirbelschicht) Gewichtsbelastung des Getreides auf die Querschnittsfläche des Beschleunigungsrohres (kg/m2) sind in Tab. 4 (nach Anspruch 1, 3) zusammengefasst. Dabei wurden genutzt: Heißluft als Wärmeträger, die Geschwindigkeit des Wärmeträgers (bezogen auf 20°C) 16–17 m/s, Art der gegenläufigen Stromstrahlen-Umkehrstromstrahlen, Getreideart-Gerste mit einem Anfangsfeuchtegehalt von 13–15% und der Anfangstemperatur von 20°C, Getreideerwärmungszeit 4,9–5,1 s.
  • Auf Grund der in Tab. 4 angeführten Daten kann schlussfolgert werden, dass die untere Grenze der Getreidegewichtsbelastung nicht unter 20 kg/m2 gewählt werden soll, da dabei die Leistung und die Wirtschaftlichkeit der Anlage sinken, während die Getreidequalität praktisch gleich bleibt. Bei einer Belastung von 20 kg/m2 ist die Getreidequalität am höchsten, und bei höheren Getreidegewichtsbelastungen sinkt sie etwas, bleibt aber bis zu einer Belastung von 80 kg/m2 recht hoch. Eine weitere Erhöhung der Getreidebelastung auf die Querschnittsfläche des Beschleunigungsrohres ist nicht zweckmäßig, weil sich dadurch organoleptische und Geschmackseigenschaften des Getreides verschlechtern, und die Zuverlässigkeit eines stabilen Getreideumlaufs in der Umkehrzone des Gas-Getreide-Gemisch-Stroms abnimmt. Zur Ermittlung der Temperaturbereiche, bei denen die Erwärmung von Getreide mit einer Schwebegeschwindigkeit von 12–14 m/s erfolgen soll, wurden Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in Tab. 5 (nach Anspruch 5) zusammengefasst sind.
  • Als Wärmeträger wurde überhitzter Wasserdampf genutzt, Art der gegenläufigen Stromstrahlen-Gleichstromstrahlen in Stufen, Getreide-Durchflußmenge 0,8–1,2 kg/kg, Geschwindigkeit des Wärmeträgers (bezogen auf 20°C) 19–20 m/s, Getreideart-Mais berstfähiger Sorten, Schwebegeschwindigkeit WSw = 12,0 m/s, Anfangsfeuchtegehalt 14–15%, Anfangstemperatur 20°C, Getreideerwärmungszeit 4,9–5,1 s.
  • Aus Tab. 5 ist ersichtlich, dass zur Gewinnung des geborstenen Getreides von hoher Qualität eine Erwärmungstemperatur von mindestens 120 und höchstens 140°C notwendig ist. Im letzten Fall waren trotz hoher Berst- und Dextrnierungswerte des Getreides seine Geschmacks- und Futtereigenschaften schlechter.
  • Die oben genannten Versuche (S. 32) an Mais beim Betrieb der Anlage mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen haben ebenfalls gezeigt, dass die obere Temperaturgrenze von 140°C beim Bersten der Getreidekörner mit einer Schwebegeschwindigkeit von 12–14 m/s nicht überschritten werden darf (nach Anspruch 5). Beim Versuch, die Maiskörner über 140°C hinaus bei einer Verweilzeit von 5 s in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen bei einer Temperatur von 500°C zu erwärmen, hatte einen Anstieg deren Temperatur auf 152°C und eine Verschlechterung der Getreidequalität zur Folge: Das Getreide war überröstet, bekam einen leicht bitteren Geschmack und in der Probe traten viele dunkel gewordene Körner auf. Die Körner der in der Lebensmittel- und Futterindustrie üblicherweise verwendeten Getreidearten-Weizen, Roggen, Gerste, Tritikale, Hirse, Buchweizen, und Reis haben Schwebegeschwindigkeiten, die sich untereinander wenig unterscheiden und in einem Bereich von 8–10 m/s liegen, die Berst- und die damit zusammenhängenden Dextrinierungswerte sind bei ihnen ebenfalls annähernd gleich.
  • Temperaturbereiche, in denen diese Getreidearten mit einer Schwebegeschwindigkeit WSw = 8–10 m/s zu erwärmen sind, können aus Tab. 1 ermittelt werden.
  • Es ist ersichtlich, dass bei Temperaturen unter 105°C das Getreide niedrigere Eigenschaften hat- ein geringer Berst- und Dextrinierungsgrad, schmeckt nach Rohgetreide. Bei Temperatur über 118°C (≈120°C) ist das Getreide überröstet, es verliert trotz hohem Berst- und Dextrinierungsgrad seine Nähr- und Futterwerte, wird ranzig, verfärbt sich dunkelbraun bis schwarz.
  • Aus den in Tab. 3 angeführten Daten (nach Anspruch 5) für Variante mit gegenläufigen Umkehrstromstrahlen können Temperaturbereiche ermittelt werden, bei denen die Körner der Getreidearten mit einer Schwebegeschwindigkeit von 0–10 m/s gründlich bersten. Wie bei der Variante mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen liegt die untere Temperaturgrenze bei ca. 105°C (s. Versuche 1, 2, 3 und 6, 7), während die obere 120°C nicht überschreitet (s. Versuche 10, 12 und 12) sowie Versuch 5, Tab. 3.
  • Die Ergebnisse der Versuche zeugen davon, dass zur Erreichung der gewünschten Qualität der Hülsenfrüchte (Soja, Erbsen, Lupin, Raps u. a.) sowie der Schrote aus diesen die obere Temperaturgrenze beider Getreideerwärmung etwas niedriger liegen soll.
  • Die Ergebnisse der Versuche sind in Tab. 6 (nach Anspruch 5) zusammengefasst.
  • Bei den Versuchen wurde die Anlage bei folgenden Betriebsparametern gefahren: Wärmeträger: überhitzter Wasserdampf, Wärmeträgergeschwindigkeit bei der Erwärmung von Rapskörnern 10–12 m/s, bei der Erwärmung von Sojakörnern 21–23 m/s, Art der gegenläufigen Stromstrahlen-Gleichstromstrahlen in Stufen. Anfangsfeuchtigkeit von Raps und Soja 13–15%, Getreideanfangstemperatur 20°C.
  • Die Qualität der Hülsenfrüchtebehandlung wurde nicht nur nach Berstgrad, der bei diesen generell niedriger ist als bei Getreidekulturen (k = 1,25–1,40), sondern auch nach organoleptischen Eigenschaften sowie nach Abnahme der schädlichen Trypsin-Inhibitoren (Getreideentgiftung) beurteilt. Zusätzliche Versuche wurden zwecks Ermittlung des Abbaugrades von Lysin durchgeführt. Es ist nachgewiesen, dass dessen wesentliche Abnahme im geborstenen Getreide (um 10% und darüber) die Verdaulichkeit des Getreides im Körper von Mensch und Tier negativ beeinflusst.
  • Aus Tab. 6 ist ersichtlich, dass bei der höchsten Temperatur der Getreideerwärmung unter 94–95°C (Versuche 1 und 7) beide Getreidearten eine niedrigere Qualität haben. Im Getreide bleibt eine große Menge von Trypsin-Inhibitoren erhalten, die im Tierfutter nicht vorhanden sein dürfen. Bei einer Wärmebehandlung von Raps und Soja bei einer Temperatur von 110°C (Versuche 5, 6 und 10, Tab. 6) sank die Getreidequalität, die Körner waren überröstet, das Fertigprodukt bitter und ranzig.
  • Somit liegt die zu empfehlende Obergrenze des Temperaturbereiches bei der Wärmebehandlung von Hülsenfrüchten bei 95–110°C. In diesem Temperaturbereich sinkt der Lysingehalt im Getreide nur unwesentlich, während der Gehalt von Trypsin-Inhibitoren fast auf Null abnimmt.
  • Zur Beurteilung der Möglichkeit zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Getreideerwärmung und -spelzung wurden Versuche mit Pulsationen der Wärmeträgergeschwindigkeiten in gegenläufigen Gleichstromstrahlen durchgeführt (nach Anspruch 1).
  • Die Versuche wurden an einer in 1 gezeigten Anlage durchgeführt. Das Gebläse 14 war am Einlauf mit einem Pulsator (in Fig. nicht gezeigt) ausgestattet. Dadurch konnte der Wärmeträgerdurchfluss (folglich auch die Geschwindigkeit) periodisch, mit einer Frequenz von 1–2 Hz, geändert werden. Die Geschwindigkeiten änderten sich gegenüber der mittleren um das 1,1–1,2-fache.
  • Die Versuche wurden mit nichtabgespelzter Gerste mit einer Anfangsfeuchtigkeit von 18,2% und einer Temperatur von 20°C durchgeführt. Durch den Rohransatz 13 wurde die Gerste zunächst in den stationären Strom der Heißluft mit einer Temperatur von 270°C bei einer Gasgeschwindigkeit von 16 m/s (bezogen auf 20°C) eingeleitet und durch das dreistufige System der gegenläufigen Stromstrahlen 1 getrieben. Dabei war die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 7' in der dritten Stufe analog der Kammer 7 in der ersten 2 und der zweiten 3 Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen ausgebildet. Die im Windsichter 16 abgesetzte Gerste hatte eine Temperatur von 106°C, einen Berstgrad k = 1,68 und der Abspelzgrad lag bei 18,1%. Die Getreidefeuchtigkeit von 19,5% sank auf 10,1%. Bei Einleitung von Pulsationen des aus dem Gebläse 14 mit einer Frequenz von 1 Hz kommenden Wärmeträgers ergab sich eine Änderung der Wärmeträgergeschwindigkeit gegenüber der mittleren (16,4 m/s) um das 1,2-fache, jeweils 19,7 m/s für höhere bzw. 13,1 m/s für niedrigere Geschwindigkeit. Dabei betrug die Temperatur des im Windsichter 16 abgesetzten Getreides 109,5°C, der Berstgrad stieg auf k = 1,85 und der Abspelzgrad auf 32,7%, die Getreidefeuchtigkeit sank auf 9,5%.
  • Bei denselben Anfangskennwerten, jedoch bei Änderung der Wärmeträgergeschwindigkeit gegenüber der mittleren um das 1,1-fache (jeweils 18,0 m/s bzw. 14,8 m/s) wurden folgende Kennwerte erhalten: Berstgrad k = 1,75, Korntemperatur 107,2°C, relative Getreidefeuchtigkeit 9,9%.
  • Beim Versuch, die Wärmeträgergeschwindigkeit gegenüber der mittleren um das 1,3-fache zu erhöhen, d. h. bei jeweils 21,3 m/s bzw. 11,5 m/s, trat ein teilweises Absetzen des Getreides an den Wänden der Beschleunigungsrohre in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen ein, deshalb wurde dieses Verhältnis als nicht zweckmäßig befunden. Eine Änderung der Pulsationsfrequenz auf 2 Hz bzw. 0,5 Hz bewirkte eine herabgesetzte Effizienz der Pulsationen der Wärmeträgergeschwindigkeit, deshalb ist es zweckmäßig, eine Pulsationsfrequenz der Wärmeträgergeschwindigkeiten von ≈1 Hz zu nutzen und die Wärmeträgergeschwindigkeit gegenüber der mittleren um annähernd das 1,2-fache zu verändern.
  • Zur Erhöhung des Berstgrades und der Gleichmäßigkeit der Getreidebehandlung wird das Bebrüten (Abstehen) des Getreides in einer dichten sich bewegenden oder unbeweglichen Schicht bei der Höchsttemperatur, die bei dessen Erwärmung in den gegenläufigen Stromstrahlen erreicht wurde, durchgeführt (nach Ansprüchen 6, 19, 53, 54, 81). Dieses Verfahren ist in 1 gezeigt und in deren Beschreibung dargelegt. In den Versuchen variierte die Zeit des Bebrütens von 5 bis 180 s. Die größten Änderungen der Berstwerte (Steigerung um 8–15%) traten in einem Bereich von 10–60 s ein. Beim längeren Abstehen des Getreides in einer dichten Schicht betrugen die Änderungen der Berstwerte höchstens 3–5%, das gleiche wurde bei einer Abstehzeit unter 10 s beobachtet.
  • Im angemeldeten Verfahren wurden zwei Variante der Nutzung von abgehenden Gasen (Dämpfen) in der Praxis erprobt. Ein Großteil des Wärmeträgers wurde entweder an den End-Wärmeaustauscher-Abwärmeverwerter geleitet, wo seine Wärme an das Frischgas übertragen wurde, das in die Anlage durch das Gebläse aus der Umgebungsluft getrieben wurde, oder kehrte zum Saugrohransatz des Gebläses zurück und über den Lufterhitzer in den Umlaufkreis zur Einrichtung für Getreideerwärmung mit gegenläufigen Stromstrahlen geleitet (nach Ansprüchen 7, und 82).
  • Die Variante, bei der ein Großteil des Wärmeträgers in den Umlaufkreis und der restliche überschüssige Teil des Wärmeträgers, der durch die Ausscheidung der Feuchtigkeit aus dem Getreide anfällt, an die Vorwärmung (Bebrüten oder Köchen) des eintreffenden Getreides geleitet wird, ist in der Beschreibung der Funktionsweise der Anlage (1) nach der zweiten Variante dargelegt.
  • Das Bebrüten des Getreides erfolgt parallel mit dessen Befeuchtung. Die Befeuchtung wird durch das Zerstäuben flüssiger Zusatzstoffe auf. das in den Getreidemengenzuteilern befindliche Getreide, wie dies in der Beschreibung der Funktionsweise der Anlage (1, zweite Variante) (nach Ansprüchen 8, 9 und 82) dargelegt ist.
  • Vor der Einleitung des Getreides zur Erwärmung in den gegenläufigen Stromstrahlen darf es auf höchstens 18–20% befeuchtet werden. Bei dieser relativen Feuchtigkeit sind die Feuchteverluste bei der Getreideerwärmung in gegenläufigen Stromstrahlen relativ nicht hoch und betragen 8–9%, somit ist der zu deren Entfernung benötigte Wärmeanteil nicht groß. Bei höheren Anfangswerten der Getreidefeuchtigkeit (beispielsweise bei 25%) muß zur Entfernung von 11–13% Feuchtigkeit zusätzliche Energie aufgewendet werden. Das Verfahren wird bei der Lösung der Hauptaufgabe-Bersten von Getreide-weniger wirtschaftlich. Außerdem muß die Verweildauer des Getreides in den gegenläufigen Stromstrahlen und dementsprechend die Zahl der Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen vergrößert sowie die Verweildauer des Getreides im Getreidemengenzuteiler erhöht werden, damit eine so große Menge Feuchtigkeit durch das Getreide aufgenommen werden kann.
  • Die Befeuchtung des Getreides mit Wertvollen Zusatzstoffen nach dessen Erwärmung und Bersten ist so auszuführen, dass dessen Feuchtigkeit am Auslauf aus der Anlage höchstens bei 14% liegt. Eine höhere Feuchtigkeit birgt eine Gefahr der Verschlechterung der Getreidequalität bei der Lagerung. So verschlechterte sich die Qualität des geborstenen Getreides bei einem Feuchtegehalt von 16% bei der offenen Lagerung bei einer Zimmertemperatur, weil auf seiner Oberfläche Mikroflora erschien, während bei einem Feuchtegehalt von 13–14% die Qualität des geborstenen Getreides bei der Lagerung im Laufe von einem Jahr praktisch keine Änderungen aufwies.
  • Am Ende des Bebrütens darf die Temperatur des Getreides 70–85°C (nach Anspruch 9) nicht überschreiten, vorzugsweise im Bereich 60–70°C liegen.
  • Wie oben ausgeführt, (S. 26, 31), je höher die Anfangstemperatur des in die gegenläufigen Stromstrahlen einzuführenden Getreides ist, desto niedriger ist die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung. So lag die Geschwindigkeit der Getreideerwärmung beispielsweise in einer Versuchsreihe mit der bis 70°C erwärmten Gerstengetreide an der unteren akzeptablen Grenze von ≈5°C/s, bei der das genügend vollständige Bersten des Getreides in gegenläufigen Stromstrahlen erfolgt. Bei den Versuchen für diese Getreidepartie wurde festgestellt, dass schon bei einer Anfangstemperatur von 75°C die Gerste nur unvollständig barst, Berstgrad k = 1,45. Das Bersten verschwand bei Anfangstemperatur von 87°C. Am wirtschaftlichsten erfolgte das Bebrüten durch die abgehenden Gase, besonders wenn als Wärmeträger Wasserdampf genutzt wurde, dessen Kondensation auf der Getreideoberfläche dem Getreide die Kondenswärme übergibt, wodurch es sich erwärmt.
  • In unserem Fall gelangt das Getreide (bzw. das bebrütete Getreide) in die Anlage mit der Umgebungstemperatur nacheinander in die erste, dann die zweite Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen, wo die Spelze auf eine Feuchtigkeit vorgetrocknet wird, die um 4–5% niedriger ist als die Feuchtigkeit des Korns. Dadurch entstehen die Voraussetzungen zu deren praktisch momentaner Entfernung von den Körnern in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen, der dritten Stufe. Die unter Berücksichtigung dieses Umstandes entwickelte Konstruktion der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen und der gegenläufigen Rohre ist in der Beschreibung der Funktionsweise der Anlage (1 und 2; S. 18) dargestellt. In den Versuchen zur Erwärmung mit Bersten der ungespelzten Gerste betrug die Temperatur des Wärmeträgers-Heißluft –290°C, die Temperatur der Gerste am Einlauf in die erste Stufe 21°C und die Feuchtigkeit 18%. An der Konstruktion der Beschleunigungsrohre, die nach Variante 2b mit Endstücken ausgebildet waren, wurden Versuche zur Erhöhung der Geschwindigkeiten des Wärmeträgers (nach Anspruch 10) durchgeführt.
  • Es wurde früher mit Hilfe des bekannten Verfahrens markierter Teilchen die Zunahme der Konzentration der festen Phase in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen im Verhältnis zur Wärmeträgergeschwindigkeit bewiesen. Der Abstand zwischen den Stirnseiten (Endstücken) der gegenläufigen Stromstrahlen war gleich einem Durchmesser der Beschleunigungsrohre gewählt. Der kleinere Abstand H = 0,5 d hat instabile oszillierende Bewegungen des Getreides, dessen frühzeitiges Absetzen aus der Umlaufzone im Wärmeträgerstrom zur Folge, während. bei H = 2 d die Wurfweite der Körner in den Gegenstrahl und die Wahrscheinlichkeit des Aufeinanderprallens der Körner verringert wird. Im ersten Versuch wurde die Wärmeträgergeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit in der ersten und der zweiten Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen – 12,8 m/s – unterhalten. Der Abspelzungsgrad von Gerste betrug 42,2%; im zweiten Versuch wurde die Geschwindigkeit in der dritten Stufe um das 1,2-fache erhöht, dabei wurden im Windsichter lediglich 67,8% Körnerabgeschieden; im dritten Versuch wurde die Geschwindigkeit des Wärmeträgers um das 1,3-fache erhöht, und der Abspelzungsgrad betrug 96,7%; im vierten Versuch wurde die um das, 1,45-fache erhöht, und der Abspelzungsgrad betrug 98,5%; im fünften Versuch wurde die Geschwindigkeit des Wärmeträgers um das 1,6-fache erhöht, und der Abspelzungsgrad betrug 97,7%; im sechsten Versuch wurde die Geschwindigkeit des Wärmeträgers um das 1,8-fache erhöht, und der Abspelzungsgrad betrug 68,3%. Es wurde ein instabiles Schweben des Getreides im Wärmeträgerstrom beobachtet.
  • Somit konnte geschlossen werden, dass in gegenläufigen Gleichstromstrahlen, falls neben dem Bersten die Abspelzung (oder Schrotung) von Getreide durchgeführt werden soll, die Wärmeträgergeschwindigkeit (und folglich die lokale Getreidekonzentration) in dieser Zone vorwiegend um das 1,3-fache zu erhöhen ist.
  • Nach der letzten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen (1) gelangt das Gemisch aus nichtgeborstenem, geborstenem Getreide und Spelze in den zweistufigen Windsichter, und das nichtgeborstene Getreide wird in die erste bzw. nachfolgenden Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen geleitet (S. 22) (nach Ansprüchen 11 und 80). Vom Erwärmungs- und Berstgrad des Getreides hängt ab, in welche Stufe es erneut geleitet werden soll. Je höher die Temperatur des zurückgeleiteten Getreides, desto höher ist die Nummer der Stufe in der Bewegungsrichtung des Getreides, in die das Getreide erneut geleitet wird.
  • Die Schrotung vom großkörnigen Getreide, beispielsweise Mais, kann vor dessen Einleitung in den Getreidemengenzuteiler der Anlage vorgenommen werden (nach Anspruch 1) Ein solcher Arbeitsgang (nach Ansprüchen 12 und 83) ist in der dritten Variante der Funktionsweise der Anlage (1) beschrieben (S. 23). Die Schrotung vom großkörnigen Mais auf Teilchenmaße, die einem Durchmesser von 3,5–4,5 mm der Weizenkörner u. ä. entsprechen, machte es möglich, die Erwärmung und Vermischen dieser Getreidearten in den gegenläufigen Stromstrahlen gleichzeitig durchzuführen. Dabei war deren Behandlungsgrad (Bersten, Dextrinierung) am Auslaufaus der Anlage annähernd gleich.
  • Es wurde auch die Möglichkeit der Schrotung von großkörnigen Hülsenfrüchten in Teile mit deren anschließender Eingabe in den Getreidemengenzuteiler untersucht. Die Qualität des Fertigprodukts (Abbaugrad der Inhibitoren Trypsin und Chemotripsin, Verdaulichkeit) erwies sich als hoch.
  • Bei der Behandlung von Getreide (bzw. der Getreidegemische) ist häufig in den feuergefährdeten Räumen der Futterfabriken der Einsatz von sauerstoffhaltigen Wärmeträgern (Luft, Rauchgase) nicht zulässig. Am wirtschaftlichsten ist dabei Saftwasserdampf zu nutzen, der beim Verdampfen der Feuchtigkeit aus dem Getreide bei dessen Erwärmung mit Bersten entsteht. Ein solcher Prozess (nach Anspruch 11) ist in der Beschreibung der Funktionsweise der Anlage (1) nach der zweiten Variante (S. 22) dargestellt. Unter Berücksichtigung einer Reihe Vorteile des überhitzen Wasserdampfs als Wärmeträger wurden Versuche zur Erwärmung von Getreidekulturen und Hülsenfrüchten mit Bersten in gegenläufigen Dampfstromstrahlen durchgeführt.
  • Die Ergebnisse der Versuche sind in Tab. 7 zusammengefasst. In diesen Versuchen wurde die Anlage mit folgenden Betriebsparametern gefahren: Wärmeträger – überhitzter Wasserdampf; Art der gegenläufigen Stromstrahlen-Gleichstromstrahlen, in mehreren Stufen; Getreideartnichtbebrüteter (nichtgekochter) Roggen mit einer Anfangsfeuchtigkeit von 13,5% und einer Temperatur von 20°C, bebrüteter (gekochter) Roggen mit einer Anfangsfeuchtigkeit von 16,5% und einer Temperatur von 65°C; Wärmeträgergeschwindigkeit 16–17 m/s; Getreidedurchflußmenge 0,9 kg/kg.
  • Das Roggengetreide enthält, genau so wie die Hülsenfrüchte, schädliche Inhibitoren, die dessen massiven Einsatz als Viehfutter erschweren. Deshalb wird die Qualität dieses Getreides nicht nur nach dem Berstgrad, dem Dextrinierungs- und dem Verkleisterungsgrad, sondern auch nach der Senkung der Aktivität von Tripsin- und Chemotripsin-Inhibitoren beurteilt. Als positiver Faktor ist dabei eine bessere Verdaulichkeit von Protein und die Aufrechterhaltung von Lysin im Protein zu nennen.
  • Aus Tab. 7 ist ersichtlich, dass die Getreidequalität, die diesen Anforderungen genügt, bei einem Temperaturbereich des überhitzten Wasserdampfs von 350–500°C (nach Anspruch 14) gewährleistet wird. Bei Temperatur unter 350°C ist das Getreide nicht ausreichend geborsten und entgiftet. Bei Temperaturen ab 350 bis 500°C werden im Getreide Inhibitoren in einem wesentlichen Maße inaktiviert, die Verdaulichkeit von Protein verbessert sich, während der Lysingehalt praktisch unverändert bleibt. Die Farbe und der Geschmack des Getreides sind einwandfrei. Das trifft auch für das bebrütete Getreide zu. Bei einer Temperatur über 550°C verschlechtert sich die Qualität des Fertigprodukts, das Getreide ist überröstet, es verfärbt sich dunkelbraun, es treten schwarze Körner auf und schmecken nach angebranntem Brot. Der Lysingehalt im Getreide sinkt etwa um die Hälfte. Die Qualität des bei Temperaturen von 350 bis 500°C vorgekochten Getreides ist etwas höher.
  • Zur Ermittlung des Einflusses der Dauer der Getreideerwärmung und -bersten wurden Versuche an einer Laboranlage mit einer sich variierenden Stufenzahl der gegenläufigen Stromstrahlen und entsprechend unterschiedlicher Zeit der Getreideerwärmung im Strom des überhitzten Wasserdampfs durchgeführt. Als Behandlungsmaterial wurde abgespelzte Gerste mit einer Anfangsfeuchtigkeit von 14,5% bei einer Zimmertemperatur genutzt. Die Getreidetemperatur wurde bei 380°C gehalten, die Verweildauer des Getreides im mehrstufigen System der gegenläufigen Stromstrahlen wurde mit Hilfe des Verfahrens markierter Teilchen ermittelt.
  • Bei einer Verweildauer des Getreides τ = 2 s betrug der Dextrinierungsgrad k = 1,32, bei τ = 3 s war k = 1,87, bei τ = 5 s jeweils k = 2,32 und bei τ = 6 s k = 2,4, aber es wurde eine starke Verfärbung des Getreides beobachtet, und es bekam einen bitteren Geschmack.
  • Bei der Wärmebehandlung des berstfähigen Mais mit einer Feuchtigkeit von 14% wurden folgende Kennwerte ermittelt: bei τ = 2 s jeweils k = 1,05, bei τ = 3 s k = 1,35, bei τ = 4 s k = 1,85, bei τ = 5 s k = 2,35 und bei τ = 6 s k = 2,45, aber es traten überröstete Körner und ranziger Geruch auf.
  • Somit wurde eine Schlußfolgerung gemacht, dass eine Dauer der Getreideerwärmung zwischen 3 und 5 s sinnvoll ist (nach Anspruch 14). Die Versuche an Hülsenfrüchten haben ergeben, dass für sie die Temperaturen des Wärmeträgers und die Dauer der Getreideerwärmung nahe an die untere Grenze gewählt werden sollen, während für das großkörnige Getreide wie etwa Mais im Gegenteil die obere Grenze der Dauer und der Temperatur besser passen. Unter Berücksichtigung der Erwärmungsdauer des Getreides und dessen Art kann die Zahl der Stufen der gegenläufigen Gleichstromstrahlen vorwiegend zwischen drei bis sechs, in einigen Fällen sogar bis acht, variieren. Bei Erwärmung mit Bersten von kleinkörnigem Getreide, etwa Raps, Flachs, deren Schrote, Sojaschrot, ist es zweckmäßig, die Wärmeträgergeschwindigkeit vorwiegend um das 1,5- bis 1,8-fache zu reduzieren, wobei ein Verhältnis zwischen der Wärmeträger- und Getreidegeschwindigkeit WW/WSw = 1,4–1,6 zu erzielen ist. Die Verweildauer dieser Produkte wird an der unteren Grenze des ermittelten Bereiches der Betriebskennwerte gehalten. Bei diesen Betriebskennwerten der Behandlung der Getreide- und Hülsenfrüchte konnte deren praktisch vollständige Entgiftung von schädlichen Inhibitoren erreicht werden.
  • Bei der Nutzung von sauerstoffhaltigen Gasen als Wärmeträger ändert sich der Bereich der Betriebskennwerte. Die Daten des bei den Versuchen genutzten Temperaturbereiches des Wärmeträgers sind in Tab. 1 zusammengefasst. Es ist ersichtlich, das die Qualität des Fertigprodukts – geborstene Gerste – einem Temperaturbereich des Wärmeträgers von 250–400°C (nach Anspruch 15) entspricht.
  • In den Versuchen, deren Ergebnisse in Tab. 1 und 2 wiedergegeben sind variierte die Verweildauer des Getreides zwischen 3,5 bis 7 s. In der oben beschriebenen Laboranlage mit einer wechselbaren Zahl der gegenläufigen Stromstrahlstufen wurde bei einer Temperatur von 300°C die Verweildauer der Gerste in gegenläufigen Stromstrahlen auf τ = 3 s reduziert, dabei erwies sich der Berstgrad k = 1,35 als unzureichend, während bei einer Verweildauer τ = 3,5 s, die auch in den anderen Versuchen und Anlagen genutzt wurde, der Berstgrad bei k = 1,64 und jeweils bei τ = 7 s lag, wie auch bei zahlreichen anderen Versuchen ein hoher Berstgrad k = 1,38 und gute organoleptische Eigenschaften des Getreides erreicht wurden. Bei τ = 8 c wurde ein Berstgrad k = 1,42 erhalten, jedoch zeugten der ranzige Geschmack, die dunkelbraune Farbe und der Geruch überrösteter Körner von einer Verschlechterung der Qualität des Fertigprodukts. Somit sollte die Verweildauer des Getreides in gegenläufigen Stromstrahlen des sauerstoffhaltigen Gases in einem Bereich von 3,5–7 s gewählt werden (nach Anspruch 15).
  • In Bezug auf den Einfluß der Getreidearten auf die Behandlungskennwerte innerhalb dieses Temperaturbereiches des Wärmeträgers gilt die Information über den überhitzten Wasserdampf als Wärmeträger (S. 39).
  • In der Anlage (1), die nach der dritten Variante (S. 22) gefahren wird, ist eine Überlagerung der Prozesse der Erwärmung mit Bersten, des Vermischens und im Bedarfsfall der Trocknung (nach Ansprüchen 17 und 85) vorgesehen.
  • Eine Variante der Anlagen mit gegenläufigen Gleichstromstrahlen, mit der das angemeldete Verfahren realisiert wird (nach Ansprüchen 18 und 40), ist in 5 gezeigt.
  • Die Anlage zeichnet dadurch aus, dass die Erwärmung und das Bersten des Getreides in horizontalen Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen und beim vertikalen Lufttransport reihenfolglich abläuft. Zwischen diesen Erwärmungsphasen wird im Bedarfsfall die Ausscheidung nichtgeborstenen Getreides und der großen Nichtgetreideeinschlüsse aus dem Wärmeträgerstrom durchgeführt. Zur Realisierung einer solchen Windsichtung wird der Übergangs-Rohransatz, der das horizontale Ableitungsrohr der letzten Stufe mit dem Vertikalrohr verbindet, als ein Rohrkrümmer ausgeführt, der in seinem unteren Teil eine regelbare Klappe aufweist, durch den dieser Rohransatz mit der Absetzkammer verbunden ist. Es ist zweckmäßig, dass ein Teil der Vertikalrohrfläche am unteren Ende und der obere Teil des Krümmers mit Schiebervorrichtungen versehen sind bzw. aus biegsamen (elastischen) Elementen, die periodischen Schwingungen ausgesetzt werden, ausgeführt sind. Der Rohrkrümmer kann von einem Querschnitt ausgeführt ist sein, der größer als das Vertikalrohrquerschnitt ist.
  • In einer Variante dieser Anlage ist die Hauptabsetzeinrichtung als ein strömungsdynamischer Zweikammer-Fliehkraft-Windsichter vom Luftdurchflusstyp mit Möglichkeit einer regelbaren Abscheidung des großkörnigen Getreides vom kleinkörnigen oder Spelze ausgeführt (nach Anspruch 80), wobei die Getreideerwärmung und -bersten im Vertikalrohr und im Fliehkraft-Windsichter abgeschlossen werden.
  • Die Stromteilungskammern und die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen sind in der Anlage als T-Rohrstücke ausgeführt, die, zumindest in der ersten Stufe, mit Stromteilern ausgestattet sind, die als mit ihren Spitzen gegen den anlaufenden Strom des Gas-Getreide-Gemisches gerichtete und an ihren Grundflächen an der hinteren Wand der Dreiwegekammern beweglich angeordnete Koni ausgebildet sind, wobei der Ausleitungsrohransatz beweglich, beispielsweise als Metallschlauch ausgebildet und mit der Spitze des Stromteilers der Kammer der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen zugewandt, mit Möglichkeit der Getreidezuleitung aus dem Auslaufrohransatz in den Raum über der Konusspitze ausgeführt ist.
  • In der Anlage sind erstmalig Stufen mit parallelen gegenläufigen Beschleunigungsrohren (nach Anspruch 40) verwendet, in denen ein jeder der zueinander parallelen geradlinigen Abschnitte des Beschleunigungsrohres zweckmäßigerweise um das 3–4-fache größer ist als der Halbmesser des ringförmigen Abschnittes des Beschleunigungsrohrs, wobei der letztere mindestens 400 mm betragen soll.
  • Durch Versuche wurde bewiesen, dass die Zahl der gegenläufigen Stromstrahlen mindestens drei-vier Stufen aufweisen muß. Diese Anlage (5) und deren einige Baueinheiten (6a, b und c) bestehen aus dem Wärmegenerator 1, der mit dem Rohr 2 verbunden ist, durch das heißer Wärmeträger geleitet wird, der Stromteilungskammer 3 der ersten Stufe horizontaler gegenläufiger Stromstrahlen, der ausfahrbaren Einrichtung 4, die horizontal und vertikal beweglich ausgeführt werden und in die Kammer 3 einfahren kann. Die ausfahrbare Einrichtung 4 weist den Stromteiler (Konus) 5 auf, der in der Kammer 3 angeordnet ist, den Behälter des Anfangsgetreides 6 mit Schnecke 7 und flexiblem Ableitungsrohr 8, der mit der Spitze des Konus 5 starr verbunden ist. Alle Kammern sind mit Sichtfenstern 9 ausgestattet, die sich im oberen und unteren Teil der Kammerwände befinden. Die Beschleunigungsrohre 10 und 11 sind als zwei gerade parallel liegende Rohransätze, die miteinander durch halbringförmige Rohransätze, während die gegenläufigen Enden der Beschleunigungsrohre miteinander und dem Ableitungsrohr durch eine Dreiwegekammer verbunden sind, wodurch Zonen des Aufeinandertreffens bzw. der Ableitung der Strahlen gebildet werden. Die Stirnseiten der Ableitungsrohre liegen in der Mitte der geradlinigen Abschnitte der Beschleunigungsrohre 10 und 11 der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 12. Die Stufe 12 besteht aus der Aufteilungskammer 3 und den parallelen Beschleunigungsringrohren, der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 13 und dem Ableitungsrohr 14. Die Anlage enthält auch neben der nicht gezeigten zweiten Stufe noch die dritte Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 15 mit dem Ableitungsrohr 16. Das letztere ist mit dem Übergangsrohransatz 17, der als Rohrkrümmer ausgeführt ist, verbunden. Der Rohransatz 17 ist mit regelbaren Jalousien 18 ausgestattet, die sich längs der Außenfläche des Rohransatzes 17 mit dem in dessen unterem Teil ausgeschnittenen Fenster bewegen können. Durch die Verstellung von Jalousien 18 lassen sich erforderliche Spaltmaßen 19 einregeln. Der Spalt ist mit dem Rohr 20 durch die Absetzkammer 21 verbunden. Der Rohransatz 17 ist mit dem Vertikalrohr 22 und dann mit der Hautabsetzeinrichtung – dem Zyklon des geborstenen Getreides 23 – verbunden, dessen Hals an den Fertiggetreidebehälter 24 angeschlossen ist. Das Zyklon 23 ist ebenfalls mit dem Gebläse 26 und dem zusätzlichen kleinen Zyklon 26 zur Abscheidung kleinkörniger Getreidefraktionen und Spelze verbunden.
  • In 6c ist die Variante der Haupt-Absetzeinrichtung gezeigt, die als ein Zweikammern-Fliehkraftwindsichter 27 ausgeführt ist, in dem die untere Kammer 28 mit Rohransatz für Ausscheidung großkörnigen geborstenen Getreides 29 und die obere Kammer 30 mit dem Rohransatz zum Ausleiten kleinkörniger Getreidefraktionen 31 enthalten sind. Zwischen der oberen und der unteren Kammern sind Regelschaufeln 32 angeordnet. Das Wärmeträgerableitungsrohr 33 ist mit dem Dreiwegesteuerventil 34 verbunden, das auch an das Wärmeträgerumlaufrohr 35 und den Rohransatz 36 zum Ausleiten des überschüssigen Wärmeträgers aus dem Umlaufsystem angeschlossen ist.
  • Die Anlage arbeitet wie folgt. Der umlaufende Wärmeträger, in diesem Fall die Luft, gelangt aus dem Wärmegenerator 1 in das Rohr 2 und wird in die Stromteilungskammer 3 der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen geleitet. Die Zweckmäßigkeit der Anordnung der ausfahrbaren Einrichtung 4 mit dem Stromteiler (Konus) 5 an der Wand der Kammer 3, entgegen dem anlaufenden Wärmeträgerstrom ist durch das Vorhanden einer Stauzone, die von (Geschwindigkeits-)Stromlinien in diesem Abschnitt umströmt wird, bedingt. Die Konusachse fällt etwa mit der Rohrachse 2 zusammen. Ohne Konus in diesem Abschnitt der Kammer 3 würde die Wärmeträgergeschwindigkeit auf Null fallen.
  • Bei der Zuleitung des vom Wärmeträgerstrom unzureichend beschleunigten Getreides in die Kammer 3, verliert es Segelfähigkeit, fällt aus der Schwebeschicht aus, ein Teil Getreide bleibt in dieser Zone stehen, wird überwärmt, überröstet, verliert technologische Eigenschaften und kann sich sogar entflammen. Deswegen wird das aus dem Behälter 6 durch die Schnecke 7 in den Ausletungsrohransatz 8 kommende Getreide zur Kammer 3 geleitet, die unmittelbar über der Kegelfläche an dessen Spitze (s. 6a) liegt. Mittels der ausfahrbaren Einrichtung 4, des Sichtfensters 9 und des steuerbaren flexiblen Rohransatzes 8 kann der Anlagenfahrer eine gleichmäßige Verteilung des Getreides in der Kammer 3 einregeln und dessen Segelfähigkeit (den Schwebezustand im Strom) bei dessen Einlaufen aus der Kammer 3 in die Beschleunigungsrohre 10 und 11 der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 12 gewährleisten.
  • Während der Versuche wurde festgestellt, dass der Konus in Richtung zur Kammer 3 um einen Abstand von höchstens einem halben Rohrdurchmesser verschoben sein darf und der Winkel zwischen der Seitenwand und der Konusachse nicht über 45° sein soll. Die Langen eines jeden geraden parallelen Abschnitte der Beschleunigungsrohre sollten zumindest größer als der Halbmesser des Ringabschnittes des Beschleunigungsrohres sein. Dabei muß zur zuverlässigen Arbeit der Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen mit parallelen gegenläufigen Ringrohren der Halbmesser der Halbringabschnitte dieser Rohre nicht unter 400 mm (für Körner der Getreidearten wie Weizen, Gerste u. ä.) betragen. Sobals das Getreide in die Beschleunigungsrohre 10 und 11 gelangt, wird es beschleunigt, in Dreiwegekammer der gegenläufigen Stromstrahlen 13 getrieben und gelangt dann ins Ableitungsrohr 14 der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 12. Durch Versuche wurde festgestellt, dass zu einer gründlichen Getreideerwärmung auf eine Temperatur von 100–110°C mindestens 3 Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen erfordelich sind. Am Ende der dritten Stufe erreicht der Berstgrad des Getreides 1,5–1,8. Die zweite Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen ist in der Skizze nicht gezeigt. Nach der dritten horizontalen Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 15 gelangt das Getreide ins Ableitungsrohr 16 dieser Stufe, worauf es in den Übergangsrohransatz (Rohrkrümmer) 17 gelangt. Schematisch ist ein Ausschnitt aus dieser Baueinheit in 6b gezeigt. Das beschleunigte Getreide prallt gegen die äußere Wand des Rohrkrümmers 17, bremst ab, die schwereren nichtgeborstenen Körner sowie große Nichtgetreideeinschlüsse fallen durch den durch Jalousien 18 geregelten Spalt 19 aus dem Wärmeträgerstrom aus und fließen durch das Rohr 20 in die Absetzkammer 21. Danach gelangt das Getreide ins Vertikalrohr 22. Im unteren Teil des Vertikalrohrs 22 kann zur Verhinderung eines Anbackens des aufweichungsfähigen Getreides an den Wänden ein Abstreicher angeordnet sein soll oder wird das Rohr 22 im unteren Teil elastisch ausgeführt, wobei die Wände auf bekannte Weisen zur Schwingung gebracht werden.
  • Die Haupt-Absetzvorrichtung 23 ist in der in 5 gezeigten Variante als ein Zyklon ausgeführt. Während der andauernden Getreideerwärmung im Vertikalrohr 22 und Zyklon 23 wird die Getreideerwärmung und -bersten zu Ende gebracht, wobei ein Berstgrad von 2,0–2,4 erreicht wird. Das geborstene Getreide setzt sich am Boden des Zyklons ab und rinnt in den Behälter des Fertigprodukts 24, und der rückläufige Wärmeträger an das Gebläse 25 und weiter an den zusätzliche Zyklon von kleinerem Durchmesser 26 zur Ausscheidung der Spelze, Schrotpartikeln und kleiner Körner bei der Behandlung von Getreidegemischen geleitet wird. Die zweite Variante der in der Praxis realisierten Haupt-Absetzvorrichtung 23 ist in 6c gezeigt. Im Zweikammer-Fliehkraftwindsichter 27 scheidet in der unteren Kammer 28 das geborstene Getreide aus dem Wärmeträgerstrom aus, der aus dem Vertikalrohr 22 gelangt, und wird aus der Anlage durch den Rohransatz 29 herausgebracht. Kleine Getreidekörner oder Spelze, Schrotpartikeln scheiden aus dem Gasstrom in der oberen Kammer 30 aus und werden durch den Rohransatz 31 herausgebracht. Der Fraktrionierungsgrad wird durch den Winkel der Schaufeln 32 eingestellt. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit an einer besonderen Absetzvorrichtung 26.
  • Der abgehende Wärmeträger gelangt durch das Rohr 33 in das gesteuerte Dreiwegeventil 34. Der Hauptteil des Wärmeträgers wird durch das Rohr 35 in den Wärmegenerator zur Erwärmung und erneuten Nutzung geleitet. Der kleinere Teil, 5–10%, wird aus dem Umlaufsystem des Wärmeträgers durch den Rohransatz 36 herausgeleitet und kann beispielsweise zur Vorwärmung des zu behandelnden Getreides genutzt werden.
  • In erster Linie zur Erzeugung des geborstenen Getreides aus dessen großkörnigen Arten wie etwa Mais wurden eine Modifikation des Verfahrens und die Anlage entwickelt, mit denen das angemldete Verfahren (nach Ansprüchen 19–22, 53–55) realisiert wird. Zur in 7 gezeigten Anlage gehören das Zwillingsgebläse 1, dessen erste Stufe 2, das Rohr 3, mit der die erste Stufe 2 des Gebläses mit der ersten separaten Stufe 4 des Zwillingslufterhitzers 5 verbunden wird, das Druckrohr 6 mit dem Getreidemengenzuteiler 7 für Zuführung einer Getreideart oder eines Mehrkomponenten-Getreidegemisches, die erste 8, die zweite 9 und die dritte 10 Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen, die die erste Stufe der Wärmebehandlung des Getreides in gegenläufigen Stromstrahlen bilden, Beschleunigungsrohre 11 und 12 der Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 13, die zylindrisch-konische Absetzkammer 14 mit der sich bewegenden dichten Schicht 15 oder ohne diese, die Ausleitungsrinne 16 der Kammer 14, die erste Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen 17 der zweiten Stufe, an die der zusätzliche Zuteiler 18 von Getreide und/oder Nichtgetreidegütern angeschlossen ist. Die Absetzkammer 14 weist ein Ableitungsrohr des abgehenden Wärmeträgers 19 mit dem Sperrventil 20 auf, das der zweiten separaten Stufe 21 des Lufterhitzers 5 verbunden ist, das Rohr 22, mit dem die Stufe des Lufterhitzers 21 mit der ersten Stufe 17 des zweiten Abschnitts der gegenläufigen Stromstrahlen verbunden ist, die zweite Stufe 23 dieses Abschnitts, der zweite Absetzer des geborstenen Getreides 24 mit Fertigproduktbehälter 25, das Rohr 26 mit Ventil 27, das die Kammer 24 mit der ersten Stufe 2 des Gebläses 1 verbindet. Die Anlage enthält ebenfalls den Rohransatz 28, durch den die Außenluft an die zweite Stufe 29 des Zwillingsgebläses 1 gelangt, die Stufe 29 ist durch den Druckluftrohransatz mit dem Rohr 30 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Rohr 22 verbunden ist, während das Rohr 26 an den Ablaßrohransatz angeschlossen ist, ab dem das Steuerventil 31 angebracht ist. In der Anlage ist das Ableitungsrohr 32 mit Ventil 33 vorgesehen, durch welches die Anlage in der nachstehend beschriebenen Betriebsweise (nach Anspruch 55) arbeiten kann, sowie den auf dem Rohr 26 angeordneten Rohransatz mit Steuerventil 34 und das Rohr 30 mit dem Sperrventil 35. Das oben beschriebene Schema der Anlage ist gemäß Ansprüchen 53 und 55 ausgeführt.
  • Die Funktionsweise der Anlage besteht im folgenden. Die erste Stufe 2 des Zwillingsgebläses 1 leitet den aus der Anlage abgehenden Wärmeträger durch das Rohr 3 an die erste separate Stufe 4 des Zwillingslufterhitzers 5. Der erwärmte Wärmeträger gelangt danach durch das Druckrohr 6, in welches das Getreide oder das aus mehreren Komponenten bestehende Getreidegemisch durch den Getreidemengenzuteiler 7 (beispielsweise Gerste und Weizen) im vorgegebenen Verhältnis eingeleitet wird. Der sich einsetzende Strom des Gas-Getreide-Gemischs gelangt zur ersten Phase der Getreideerwärmung in den ersten Abschnitt reihenfolglich in die erste, die zweite und die dritte Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen. Das Getreide wird in diesen dreistufigen Abschnitt der gegenläufigen Stromstrahlen vorwiegend bis zu einer Temperatur von 60–70°C bei einer Erhöhung der Getreidedurchflußmenge um das 1,2–1,5-fache (nach Anspruch 19) erwärmt. Die Getreidetemperatur wird nicht über 60–70°C gewählt, weil die erneute (bzw. die erstmalige) Getreideerwärmung unter einer höheren Anfangstemperatur bei dessen nachfolgender Behandlung in gegenläufigen Stromstrahlen niedrige Erwärmungsgeschwindigkeiten zur Folge hat, bei denen der erforderliche Berstgrad nicht gewährleistet wird. Eine Getreideerwärmung auf eine niedrigere Temperatur als angegeben, ist nicht zweckmäßig, weil großkörniges Getreide wie Mais im zweiten Abschnitt der gegenläufigen Stromstrahlen noch nicht zum Bersten kommen kann. So beträgt die Maistemperatur nach dem ersten Abschnitt 50°C und am Ende des zweiten 115°C bei einem Berstgrad k = 1,27.
  • Die Möglichkeit einer Erhöhung der Durchflußmenge des Getreides sowohl im ersten als auch im zweiten Abschnitt der gegenläufigen Stromstrahlen ist durch die zweistufige Variante dessen Erwärmung bedingt. Im ersten Abschnitt wird das Getreide bei μ = 1,0 kg/kg auf 95°C und bei einer Durchflußmenge von μ = 1,1 kg/kg auf 85°C, bei μ = 1,2 kg/kg auf 80°C, bei μ = 1,5 kg/kg auf 61°C und bei μ = 1,6 kg/kg auf 54°C erwärmt. Somit ist es zweckmäßig, die Getreidedurchflußmenge um das um das 1,2–1,5-fache zu erhöhen, die Senkung der Temperatur von auf 60–70°C entspricht dabei den Bedingungen der optimalen Prozessführung. Am Auslauf des zweiten Abschnitts beträgt die Maistemperatur bei μ = 1,1 kg/kg 145°C und der Mais ist teilweise überröstet, bei μ = 1,2 kg/kg jewils t = 139°C hat das Fertigprodukt eine hohe Qualität, bei μ = 1,5 kg/kg t = 120°C ebenfalls bei hoher Qualität des Fertigprodukts, bei μ = 1,6 kg/kg und t = 166°C sind Maiskörner nicht genug geborsten, etwas hart und unterröstet. Somit ist ein Variierungsbereich der Getreidedurchflußmengen gegenüber der Variante mit dem einen Abschnitt um das 1,2–1,5-fache größer gewählt. Es ist möglich, die Temperatur der Getreideerwärmung durch Änderung der Wärmeträgergeschwindigkeit in den Beschleunigungsrohren zu regulieren. Aus dem Ableitungsrohr der letzten Gleichstromstrahlstufe 10 gelangt der Gas-Getreide-Gemisch durch Beschleunigungsrohre 11 und 12 der gegenläufigen Stromstrahlstufen 13, in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen, wo Getreidekörner aufeinanderprallen, die vorwiegend an der Grenze zwischen dem zylindrischen und dem konischen Teilen der Absetzkammer 14 liegt. Danach wird das Getreide aus dem Wärmeträger im unteren Teil der Kammer 14 ausgeschieden und in einigen Fällen dessen gesteuertes Abstehen in der sich bewegenden dichten Schicht 15 vorgenommen wird. Die Verweildauer des Getreides in dieser Schicht wird vorwiegend in Grenzen von 5 bis 20 s mit Hilfe des Füllstandgebers und des steuerbaren Ventils der Auslaufrinne 16 geregelt. Somit zeichnet sich die zweite Phase der Getreidebehandlung durch dessen Erwärmung in gegenläufigen Stromstrahlstufe 13, Absetzen und in einigen Fällen Abstehen, in der sich bewegenden dichten Schicht aus. Die dritte Phase der Getreidebehandlung kann gemäß 7 nach zwei Varianten ablaufen.
  • Die erste Variante (nach Ansprüchen 19 und 53) ist besonders bei der Wärmebehandlung großkörniger Getreidearten wie Mais, bei denen eine schnelle Durchwärmung der Körner erschwert ist, zweckmäßig. Für die erste Variante der Getreideerwärmung bei Zweistufenerwärmung ist es nicht zweckmäßig, ein Abstehen des Getreides in der Kammer 14 vorzunehmen. Durch die Versuche wurde festgestellt, dass je kürzer die Verweildauer des Getreides zwischen diesen Phasen ist, desto höher der Berstgrad k ist. Nach der ersten Variante wird das Getreide im zweiten Abschnitt der gegenläufigen Gleichstromstrahlen, der in diesem Fall aus zwei Stufen besteht, endgültig erwärmt und geborsten.
  • Das Getreide gelangt aus der Rinne 16 ins Beschleunigungsrohr der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 17. Es werden hierher im Bedarfsfall aus dem zusätzlichen Getreidemengenzuteiler 18 andere kleinkörnige Getreidekomponenten (Reis u. a.) eingeleitet, für deren Erwärmung und Bersten eine relativ kurze Verweildauer des Getreides in gegenläufigen Stromstrahlen ausreichend ist.
  • Der in den gegenläufigen Stromstrahlstufen 8, 9, 10, und 13 gekühlte und in der Absetzkammer 4 vom Getreide gereinigte Wärmeträger gelangt durch das Rohr 19 mit Sperrventil 20 in die zweite separate Stufe 21 des Lufterhitzers 5 und dann durch das Rohr 22 in die erste Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 17 des zweiten Abschnitts. Das aus der Rinne 16 und dem Getreidemengenzuteiler 18 kommende Getreide, wird durch diesen Wärmeträgerstrom erfasst, in der Stufe 17 zusätzlich erwärmt und berstet in der Stufe der gegenläüfigen Stromstrahlen 23 endgültig, wonach es aus dem abgehenden Wärmeträger im zweiten Absetzer abscheidet und in den Behälter des geborstenen Getreides 25 gelangt, dort wird es auf eine bekannte Weise gekühlt und der abgehende Wärmeträger aus dem Absetzer 24 wird durch das Rohr mit Ventil 27 an die Stufe 2 des Gebläses 1 geleitet. Somit schließt die dritte Phase der Getreidebehandlung die endgültige Getreideerwärmung in der zweiten Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen, dessen Abscheiden im Absetzer mit nachfolgendem Abkühlen des Getreides auf eine bekannte Weise, darunter mit der Möglichkeit dessen Quetschens oder des Schrotens (nach Anspruch 19), ein.
  • Die zweite Variante ist bei der Behandlung des Getreides von mittleren Körnermaßen (Gerste, Weizen, Roggen u. ä.) vorzuziehen. Nach dieser Variante endet die Getreideerwärmung mit endgültigem Bersten in der zweiten Phase der Behandlung, in diesem Fall ist ein Abstehen des Getreides in der Kammer 15 zweckmäßig. Die Hauptaufgabe der dritten Phase besteht in diesem Fall in einem schnellen Abkühlen des Getreides und in einigen Fällen dessen gleichzeitigem gründlichem Vermischen mit anderen Nichtgetreide- bzw. thermolabilen Produkten, die beispielsweise zur Rezeptur der Mischfutter gehören (nach Ansprüchen 21, 22 und 55). In diesem Fall kann die in der ersten Variante zur Anwendung kommende Ausstattung der Anlage genutzt werden.
  • Das geborstene heiße Getreide gelangt über die Rinne 16 in die gegenläufige Gleichstromstrahlstufe 17. Es werden dorthin auch Nichtgetreide- bzw. thermolabile Getreidearten aus dem Getreidemengenzuteiler 18 gebracht. Als Kühlmittel wird die Außenluft genutzt, die durch den Rohransatz Rohransatz 28 in die zweite Stufe 29 des Zwillingsgebläses 1 gefördert wird. Aus diesem gelangt die Luft durch das Rohr 30 ins Rohr 22. Bei gesperrtem Ventil 20 gelangt die Luft in die Stufe 17, erfasst das geborstene heiße Getreide, die aus der Rinne 16 kommt, kühlt dieses auf vorwiegend 35–45°C ab und vermischt es mit gekörnten Produkten, die aus dem Getreidemengenzuteiler 18 zugeführt werden. Das in Stufen 17 und 18 gekühlte Getreide bzw. Getreidegemisch gelangt in den Absetzer 24 und in die Kammer des Fertigprodukts 25, und die Abluft wird aus dem Absetzer 24 durch das Rohr 26 ausgeleitet und durch den Ausleitungsrohransatz mit Ventil 31 in die Umgebung abgelassen. Dabei wird mittels Ventil 26 die Luftbewegung durch das Rohr 26 an das Gebläse 1 gesperrt.
  • Was den ersten Wärmeträgerumlaufkreis durch die Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen 8, 9, 10 und 13 anbelangt, so wird bei der Arbeit der Anlage nach der zweiten Variante der abgehende Wärmeträger ins Rohr 19 und dann bei gesperrtem Ventil 20 ins Ableitungsrohr 32 durch das Ventil 33 geleitet und das Rohr 32 mit dem Rohr 26 durch das Ventil 27 verbunden. Der überschüssige Wärmeträger aus dem ersten Kreis wird aus dem Umlaufsystem durch den Ableitungsrohransatz mit Ventil 34 entfernt. Am Rohr 30 ist das Ventil 35 angeordnet. In der zweiten Variante wird, genau so wie in der ersten, im Bedarfsfall zwischen dem Absetzer und dem Behälter des Fertigprodukts ein Quetschwalzwerk oder eine Schroteinrichtung eingesetzt.
  • Ein Beispiel einer konstruktiven Lösung solcher Anlagen, in denen das mehrstufige Hauptsystem der gegenläufigen Stromstrahlen mit dem zusätzlichen mittig angeordnet ist, wobei sie beiden auf einem gemeinsamen Rahmen montiert und mit einem gemeinsamen Gehäuse abgedeckt sind, ist in 8 (nach Anspruch 54) gezeigt.
  • Die Anlage schließt das Zuleitungsrohr heißen Wärmeträgers 1, das mit dem Behälter des Anfangsgetreides 2 verbunden ist, drei koaxiale Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen des ersten Abschnitts 3, 4 und 5 ein, jedes von denen horizontale halbringförmige Beschleunigungsrohre und ein vertikales Ableitungsrohr enthält, wobei das Rohr 6 der driften Stufe 5 symmetrisch in zwei in 2 Rohransätze 7 verzweigt wird, die in das rechte und das linke Beschleunigungsrohre 8 gegeneinander mittig mit einem Stirnspalt von beispielsweise H/d = 1,5 zwischen ihnen, gerichtet sind. Dabei ist das Ableitungsrohr 6 in die innere zylindrisch-konische Absetzkammer 9 durch deren oberen Deckel eingeführt, und die Achsen der gegenläufigen Rohre 8 vorwiegend in der Horizontalebene liegen, und der zylindrische Teil der Kammer 9 in den konischen übergeht. Stufen 3, 4 und 5 umfassen mit ihren halbringförmigen Beschleunigungsrohren die zylindrische Vertikalwand der Kammer 9 von außen. Der konischen Teil der Kammer 9 enthält im unteren Teil die Rinne für Getreide 10 und das Ableitungsrohr 11, das mit der ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 12 des zweiten Abschnittes verbunden ist, die den oben beschriebenen analog und mit diesen koaxial ist. Der Deckel der Kammer 9 enthält den Ausleitungsrohransatz, der mit dem Rohr des abgehenden Wärmeträgers 13 verbunden ist, dessen andere Ende mit den Rohren 14 und 15 verbunden ist, wobei in dem letzteren von diesen der Lufterhitzer 16 untergebracht ist. Das Rohr 16 ist mit dem Rohr 17 verbunden. Das letzere ist an die Behälter 18 und die Stromteilungskammer des Abschnitts 12 angeschlossen. Mittig zur Stufe 12 sowie zu Stufen des oberen Abschnitts 3, 4 und 5 ist eine ähnliche Stufe 19 mit Ableitungsrohr 20 angeordnet. Die zylindrisch-konische Kammer 9 mit Stufen 3, 4 und 5 des ersten Abschnittes, Stufen 12 und 19 des zweiten Abschnittes, die an die zylindrische Wänden der Kammer 21 anliegen, sind in der zylindrisch-konischen Absetzkammer 21 koaxial zu dieser angeordnet. Die Außenkammer 21 hat im konischen unteren Teil die Rinne des Fertigprodukts 22 und ist am oberen Deckel an das Rohr 23 des abgehenden Wärmeträgers angeschlossen, außerdem sind die Rohre 15 und 17 über das Rohr 24 an die Umgebungsluft angeschlossen. Die zylindrisch-konische Außenkammer 21 ist als ein Gehäuse des mehrstufigen Zweiabschnitssystems der gegenläufigen Stromstrahlen mit deren Absetzkammern ausgebildet und auf dem für sie alle gemeinsamen Rahmen 25 angeordnet.
  • Die Funktionsweise der Anlage besteht in folgendem: Der heiße Wärmeträger gelangt durch das Gebläse und den Lufterhitzer ins Rohr 1, wird mit dem Anfangsgetreide, das aus dem Behälter 2 gelangt, vermischt und nacheinander in die erste 3, die zweite 4 und die dritte Stufe 5 des ersten Abschnitts der gegenläufigen Gleichstromstrahlen gefördert. Das Gas-Getreide-Gemisch geht in jeder Stufe durch horizontale gegenläufige halbringförmige Rohre, Zone deren Aufeinandertreffens durch und gelangt dann durch vertikale Ableitungsrohre in den nachfolgenden Abschnitt herausgeleitet. Durch das Ableitungsrohr 6 der dritten Stufe wird das angewärmte Getreide über zwei sich verzweigende Rohransätze 7 in die gegenläufigen Beschleunigungsrohre 8 der gegenläufigen Stromstrahlstufe geleitet. Aus der Zone des Aufeinandertreffens der Rohre 8 gelangt das angewärmte Getreide in die zylindrisch-konische Absetzkammer 9, aus der das abgeschiedene Getreide über die Rinne 10 und das Rohr 11 in die erste Stufe 12 der gegenläufigen Gleichstromstrahlen des zweiten Abschnitts geleitet wird. Der vom Getreide in der Absetzkammer 9 abgehende gereinigte Wärmeträger gelangt durch das Rohr 13 entweder durch den Rohransatz 14 zum Auslauf aus der Anlage, oder durch das Rohr 15 über den zusätzlichen Lufterhitzer 16 und das Rohr 17 an den Einlauf in die erste Stufe 12 des zweiten Abschnitts der gegenläufigen Gleichstromstrahlen. Ans Rohr 17 sind 2 Behälter 18 mit kleinkörnigen Getreide- bzw. Nichtgetreidefutterkomponenten angeschlossen. Das im Rohr 17 erzeugte Gas-Getreide-Gemisch gelangt an den Einlauf der Stufe 12, wird mit dem aus dem Rohr 11 eintreffenden Getreide vermischt, in der ersten Stufe 12, und dann in der zweiten 19 des zweiten Abschnitts endgültig erwärmt und das geborstene Getreide (in einigen Fällen das Gemisch des geborstenen Getreides mit Nichtgetreidefutterkomponenten) wird durch den Ableitungsrohransatz 20 der Stufe 19 in die äußere zylindrisch-konische Absetzkammer 21 ausgeleitet. Das Getreide (bzw. das Getreidegemisch) setzt sich im konischen Teil der Kammer 21 ab und wird über die Rinne 22 als Fertigprodukt aus der Anlage herausgeleitet. Der gereinigte abgehende Wärmeträger wird aus dem zylindrischen Teil der Kammer 21 durch das Rohr 23 aus der Anlage zur Nutzung, beispielsweise für die Vorwärmung des Getreides, herausgebracht. Es ist eine Variante möglich, bei der das Rohr 16 gesperrt ist, und die Außenluft durch den Rohransatz 24 ins Rohr 17 zur Abkühlung des Getreides, das über die Rinne 19 in den zweiten Abschnitt eingegeben wird, und zu dessen gleichzeitigem Vermischen mit den aus den Behältern 18 eingegebenen Komponenten gelangt. Eine andere Variante des Verfahrens mit Vorwärmung des Getreides, das durch Nutzung der beim Abkühlen des geborstenen Getreides anfallenden Wärme realisiert wird, ist nachstehend dargestellt.
  • Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren (nach Ansprüchen 1, 23 und 56) realisiert wird, ist in 9 gezeigt und schließt den Mengenzuteiler des Anfangsgetreides 1, die Schnecke 2, den Ausweiter 3 des Schachts des fällenden Anfangsgetreides 4, den Ausweiter (Getreideabsetzer) 5 des Schachts des fallenden geborstenen Getreides 6 ein. Der Schacht 4 hat eine zusätzliche untere Stufe 7, eine mit dieser verbundene Rinne 8, ein Vertikalrohr 9, verbunden mit der unteren Stufe der parallelen gegenläufigen Ringstromstrahlen 10, Beschleunigungsrohre 11, Kammern deren Aufeinandertreffens 12, die als eine Dreiwegekammer ausgebildet ist, und ein Ableitungsrohr 13. Das Rohr 13 verbindet die erste Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 10 mit der zweiten Stufe 14. Die zweite Stufe hat Beschleunigungsrohre 15, eine Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 16 und ein Ableitungsrohr 17, das mit dem Ausweiter 5 des Schachts 6 verbunden ist. Die Anlage enthält auch das Hauptgebläse 18, den Behälter des Fertigprodukts 19, das Rohr 20 für Zuführung eines Teils des abgehenden Wärmeträgers an zusätzliche Stufen 7 des Schachts 4 sowie das zusätzliche Gebläse 21 zur aufeinanderfolgenden Zuführung der Umgebungsluft in die Schächte 6 und 4.
  • Das Hauptgebläse 18 weist einen Druckrohransatz 22 auf, der mit dem Steuerventil 23 verbunden ist. Das letztere ist an einem Ende mit dem Rohr 20, und mit dem anderen mit dem Rohr 24 und dem Wärmegenerator 25 verbunden.
  • Die Anlage arbeitet in nachstehender Weise. Das Anfangsgetreide, in diesem Fall Gerste mit einer Feuchtigkeit von 14% und einer Temperatur von 20°C, wird aus dem Getreidemengenzuteiler 1 durch die Schnecke 2 in den Ausweiter 3 des Schachts 4 geleitet. Im Schacht 4 bewegt sich das Getreide durch Schwerekraft von oben nach unten in der abgebremsten Fallschicht. Diese Schicht wird mit der Außenluft beblasen, die vorher durch eine ähnliche Schicht des geborstenen Getreides im Schacht 6 durchgelassen wurde. Geborstene Gerste gelangt in den Schacht 6 mit einer Temperatur von 108°C und einem Berstgrad k = 2,2. Im Schacht 6 wird das Getreide auf 45°C gekühlt, worauf es in den Behälter des Fertigprodukts 19 gelangt. Das Anfangsgetreide wird im Schacht 4 in der ersten Phase mit der Luft auf eine Temperatur von 52°C durch die Wärme des abkühlenden Getreides vorgewärmt und dann in der unteren Stufe 7 des Schachts 4 zusätzlich auf 65°C durch die Wärme eines Teils abgehender Gase, die in die Stufe 7 des Schachts 3 geleitet werden, erwärmt.
  • Dann gelangt das vorgewärmte Getreide mit einer Feuchtigkeit von 12,5% über die Rinne 8 in das Zuleitungsrohr 9, wo es vom Strom des Wärmeträgers erfasst und vertikal zum Getreideerhitzer mit gegenläufigen Stromstrahlen gefördert wird. Die Temperatur des Wärmeträgers – die Luft vor der Einleitung des Getreides – beträgt 400°C.
  • Durch das Zuleitungsrohr 9 gelangt das Getreide in die untere Stufe 10 der parallelen gegenläufigen Ringstromstrahlen. Die Stufe 10 enthält Beschleunigungsrohre 11, die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 12, die als T-Rohrstück ausbildet ist, und das Ableitungsrohr 13. Eine konstruktive Besonderheit der Anlage besteht darin, dass in dieser und den nachfolgenden gegenläufigen Stromstrahlstufen die Achsen der Beschleunigungs- und der Ableitungsrohre vorwiegend vertikal in einer Ebene angeordnet sind. Dabei bewegt sich das Getreide im Wärmeträgerstrom von unten nach oben. Diese konstruktive Besonderheit der gegenläufigen Stromstrahlstufen und der Bewegung des Getreides in diesen von unten nach oben ist ihrerseits durch die Besonderheit der Schächte der dichten Fallschicht bedingt, die eine ausreichende Höhe haben müssen, damit der Wärmeaustausch zwischen dem heißen und dem kalten Getreide bei der Bewegung des Getreides von oben nach unten vollendet werden kann. Es ist darüber hinaus zu berücksichtigen, dass die Vertikalanordnung der gegenläufigen Stromstrahlstufen bei der Bewegung des Getreides von unten nach oben es möglich macht, relative Geschwindigkeiten Gas-Festteile zu erhöhen und dadurch die Getreideerwärmung zu intensivieren und dessen Bersten zu beschleunigen. Der Ersatz des vertikalen Lufttransports, das vorher für die Getreideerwärmung genutzt wurde, durch ein System mehrstufiger gegenläufiger Stromstrahlen macht es möglich, die Aufstiegshöhe des Getreides und somit die Höhe der Anlage um das 2–2,5-fache zu reduzieren.
  • Das in die Beschleunigungsrohre 11 der ersten Stufe 10 gelangte Getreide wird in diesen beschleunigt, gelangt in die Zone des Aufeinandertreffens der zweiphasigen Strahlen, wo das Getreide auf 90°C vorgewärmt wird. Dann gelangt das Getreide durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 12 und das Ableitungsrohr 13 in die zweite Stufe 14, von dort durch die Beschleunigungsrohre 15 in die Kammer 16 und dann in das Ableitungsrohr 17. Am Ende des Ableitungsrohrs 17 hat das Getreide eine Höchsttemperatur von 108°C, eine Feuchtigkeit von 7,5% und einen Berstgrad k = 2,2. Die geborstene Gerste gelangt in die Absetzkammer 5, die gleichzeitig als Aufnahmekammer dient und als Ausweiter des Schachts 6 ausgebildet ist. Quer zu der unter Schwerekraft fallenden abgebremsten dichten Schicht des Getreides wird die Außenluft vom zusätzlichen Gebläse 21 geblasen, wodurch das geborstene Getreide gekühlt wird. Die Außenluft, vorgewärmt im Schacht 6, wird dann durch den Schacht 4 durchgelassen.
  • Die Einrichtungen zur Vorwärmung des Anfangsgetreides, Schacht 4, und zum Abkühlen des Fertiggetreides, Schacht 6, sind in einem Gehäuse untergebracht und als zwei benachbarte Schächte der Fallschicht des Fertig- und des Anfangsgetreides ausgebildet. Die beiden Schächte sind hintereinander in der Bewegungsrichtung der durch das zusätzliche Gebläse 21 geblasenen Außenluft angeordnet, wobei der Schacht 6 eine größere Länge hat und dessen zusätzliche Stufe 7 gasseitig mit dem Rohr 20 verbunden ist. Durch dieses Rohr wird aus dem geschlossenen Umlaufkreis ein Teil des abgehenden Wärmeträgers herausgeleitet, der infolge der bei, der Getreideerwärmung auftretenden Verdampfung der Feuchtigkeit anfällt. Eben dieser Teil des Wärmeträgers wird vor dessen Ablassen in die Umgebung durch die Stufe 7 des Schachts 4 durchgelassen. Das in Stufe 7 erwärmte Getreide wird über die Rinne 8 in das Vertikalrohr 9 gefördert.
  • Der im Absetzer 17 vom Fertiggetreide durch das Hauptgebläse 18 gereinigte Wärmeträger wird in den Druckrohransatz 22 gefördert, dann wird das Gas mittels Steuerventil 23 in 2 Ströme geteilt, wobei der Hauptstrom durch das Rohr 24 in den Wärmegenerator 25 durch das, System der mehrstufigen gegenläufigen Stromstrahlen in den Umlaufkreis, und der geringere Teil durch das Ventil 23 und das Rohr 20 an die untere Stufe des Schachts 4 geleitet werden, wonach das Gas in die Umgebung abgelassen wird.
  • In einer Variante des Verfahrens, zu dem die Getreidevorwärmung gehört, wird diese durch die Wärme des abzukühlenden geborstenen Getreides im Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher durchgeführt. Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren, 10, (nach Ansprüchen 1, 24, 25 und 57) realisiert wird, schließt den Getreidemengenzuteiler des Anfangsgetreides 1, die steuerbare Rinne 2 das Ableitungsrohr 3, die Beschleunigungsröhre 4, die letzte Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 5, die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen dieser Stufen 6, das Ableitungsrohr 7 der letzten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 5, die obere Absetzkammer 8 des Kontakt Wärme-Masse-Austauschers 9 und den Abscheider 10, der aus dem Vibrationssieb 11 mit schiefer gelochter Fläche und dem elektromechanischen Pulsator 12 besteht, ein. Der Wärme-Masse-Austauscher 9 weist am Auslauf den Rohransatz 13 auf, und die gelochte Fläche des Vibrationssiebs 11 an deren unterem Rand den Rohransatz 14 auf. Unter der gelochten Fläche, die mit Möglichkeit der Regulierung des Neigungswinkels ausgeführt ist, liegt der Aufnahmebehälter 15 des vorgewärmten Anfangsgetreides, der durch das Steuerventil 16 und den Rohransatz 17 mit Zuleitungsrohr 18 der in Bewegungsrichtung des Getreides liegenden ersten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 19 verbunden ist. Dabei enthält diese Stufe die Beschleunigungsrohre 20, die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 21 und das Ableitungsrohr 22. Die zweite Stufe 23 enthält die Beschleunigungsrohre 24, die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 25 und das Ableitungsrohr 3. Der Rohransatz 14 ist mit dem Schacht der dichten Fallschicht des geborstenen Getreides 26 verbunden, der seinerseits mit dem zusätzlichen Gebläse 27 und dem Behälter des Fertigprodukts 28 verbunden ist. Das Hauptgebläse 29 weist den Druckohransatz 30 mit Steuerventil 31 auf. Das Ventil 31 ist durch das Rohr 32 mit dem Wärmegenerator 33 verbunden.
  • Die Anlage arbeitet wie folgt. Das Anfangsgetreide, in diesem Fall Roggen, mit einer Temperatur von 18°C und einer Feuchtigkeit von 14,5%, wird aus dem Getreidemengenzuteiler 1 über die steuerbare Rinne 2 in das Ableitungsrohr 3 der vorletzten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 23 geleitet. Vor dieser Stufe hat der Roggen schon eine Temperatur von 105°C, bei dem der Berstgrad k = 1,65 gewährleistet wird.
  • Das ins Ableitungsrohr 3 zusammen mit dem heißen Getreide eingeleitete Anfangsgetreide, wird in die Beschleunigungsrohre 4 der oberen, in der Bewegungsrichtung des Getreides liegenden letzten Stufe 5 der gegenläufigen Stromstrahlen geleitet. In den Beschleunigungsabschnitten und besonders in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der Kammer 6 erfolgt die Vorwärmung des Anfangsgetreides und dessen gründliches Vemischen mit heißem geborstenem Getreide. Das vermischte Getreidegemisch gelangt durch das Ableitungsrohr 7 in die obere Absetzkammer 8 des Kontakt-Wärme-Masse-Austauschers 9. Das Querschnitt der Kammer 8 muß größer sein, als das des eigentlichen Kontakt-Wärme-Masse-Austauschers 9, wodurch das Getreide aus dein Wärmeträgerstrom zuverlässig abgeschieden werden kann. Das in der Kammer 8 abgesetzte Getreide enthält das vermischte geborstene und angewärmte Anfangs-Roggengetreide. Während der Verweildauer in der letzten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 5, im Ableitungsrohr der Stufe 7 und in der Abscheidungskammer 8 erhöhte sich die Temperatur von Roggengetreide auf 110°C und der Berstgrad auf 1,8, das Anfangsgetreide erwärmte sich auf 35°C.
  • Im Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher 9, in dem die Einrichtung zum Abkühlen des geborstenen Getreides und der Erwärmung des Anfangsgetreides vereint sind, tauschen diese Getreidearten die Wärme und die Feuchtigkeit untereinander aus. Die zur Durchführung dieses Prozesses erforderliche Zeit kann durch die Bewegungsgeschwindigkeit der dichten Schicht im Wärme-Masse-Austauscher durch den Einbau eines Füllstandgebers an dessen Seitenwand und den steuerbaren Schieber des Ausleitungsrohransatzes 13 geregelt werden. So feuchtet sich das heiße geborstene Getreide bei einer Verweildauer im Laufe von 8 Minuten im Wärme-Masse-Austauscher an und kühlt sich auf 65°C ab, während das Anfangsgetreide geröstet und auf 62°C erwärmt wird. Die Messungen wurden nach deren Abscheidung voneinander durchgeführt.
  • Es sei vermerkt, dass in einer anderen Variante der Prozessführung das Anfangsgetreide aus dem Getreidemengenzuteiler 1 entweder in das Ableitungsrohr 7, oder unmittelbar in die Absetzkammer 8 geleitet werden kann. Im letzteren Fall ist ein besonderer Getreideverteiler zur gleichmäßigen Verteilung des Getreides in der sich bewegenden Schicht des Getreidegemischs einzusetzen.
  • Nach Abschluß des Kontakt-Wärme-Masse-Austauschs wird die Trennung des Anfangs- und des geborstenen Getreides vorgenommen, wobei dazu der Unterschied nach Dichte bzw. Umfang genutzt wird.
  • In 10 ist als Beispiel die Variante mit der Trennung des Roggengetreides nach Volumen (Maß) der, Körner gezeigt. Diese Variante ist für Getreidekulturen besser geeignet, als für Hülsenfrüchte, weil der Berstgrad bei den Getreidekulturen größer ist. Aus dem Wärme-Masse-Austauscher 9 wird das Getreide durch den steuerbaren Rohransatz 13 in die Trennvorrichtung 10 zum oberen Teil der schiefen Fläche des Vibrationssiebs 11 geleitet. Dabei sind die Maschenmaße der gelochten Fläche kleiner als der mittlere Durchmesser der geborstenen Körner und größer als der Durchmesser des Anfangsgetreides. Durch Siebvibrationen können die geborstenen Getreideteilchen, die eine geringere Dichte haben, sich schnell zum unteren Teil der schiefen Fläche bewegen und in den Rohransatz 14 rieseln, durch den sie in die Kühlvorrichtung gelangen, wo das Fertiggetreide in der dichten Schicht mit der vom zusätzlichen Gebläse geblasenen Außenluft 27 gekühlt wird. Hier wird das Getreide auf 30°C. gekühlt und in den Behälter des Fertigprodukts 28 herausgeleitet.
  • Das vorgewärmte Anfangsgetreide dringt durch die Löcher der schiefen Fläche des Vibrationssiebs 11 in den Behälter 15 ein und wird dann durch das Steuerventil 16 am Rohransatz 17, in das Zuleitungsrohr 18, durch welches frischer Wärmeträger mit einer Temperatur von 390°C strömt, herausgeleitet. Das entstandene Gas-Getreide-Gemisch gelangt durch den Vertikalabschnitt des Rohrs 18 in die erste in der Bewegungsrichtung des Getreides und des Wärmeträgers liegende Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen 19. Das vorgewärmte Anfangsgetreide wird aufeinanderfolgend in den Beschleunigungsrohren 20 und der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 21 der ersten Stufe 19 nachgewärmt, gelangt dann durch das Ableitungsrohr 22 in die zweite Stufe 23, wo es sich in den Beschleunigungsrohren 24 und der Kammer 25 endgültig erwärmt, worauf das geborstene Getreide im Rohr 3 und in der oberen Stufe 5 mit dem Anfangsgetreide vermischt wird.
  • Der abgehende Wärmeträger gelangt aus der Absetzkammer 8 in das Hauptgebläse 29 und dann in den Druckohransatz 30 und das Steuerventil, von dem aus der Hauptstrom des Wärmeträgers durch das Rohr 32 in den Umlaufkreis geleitet, im Wärmegenerator 33 erwärmt und dann wird der Wärmeträger mit dem in dieses eingegebene Getreide zur Haupterwärmung und Bersten in gegenläufigen Stromstrahlen gefördert wird.
  • Es ist eine Ausführung der Trennvorrichtung als strömungsdynamischer Windsichter möglich, beispielsweise zentrifugal mit steuerbaren Auftriebsklappen. Durch diese wird eine Abscheidung des geborstenen Getreides vom Anfangsgetreide nach Schwebegeschwindigkeiten der Körner, die um mehr als das 1,5-fache divergieren können, gewährleistet.
  • Eine weitere Modifikation des Getreideerwärmungsverfahrens in gegenläufigen Stromstrahlen sieht eine zusätzliche Erwärmung eines Teils des Getreides im Fließbetrieb vor. Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren (nach Ansprüchen 26, 61) realisiert wird, ist in 11a (die erste Variante) gezeigt. Die Anlage schließt die Beschleunigungsrohre 1, 2 und 3, die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5, die als T-Rohrstück ausgeführt und mit Ableitungsrohren 6 und 7 verbunden sind, in denen am Einlauf Begrenzungsgitter 12 und 13 eingebaut sind, ein. Rohre 6 und 7 sind mit dem Ableitungskanal 8 durch Stromumschalter 9 verbunden. Die Anlage schließt auch den Getreidemengenzuteiler 10, das Zyklon 11, die Vorrichtung zur Ausleitung großkörniger Getreidefraktionen 16 ein. Zwischen den Kammern 4 und 5 und Ableitungsrohren 6 und 7 sind konische Kammern 14 und 15 eingebaut. In der Variante der Ausführung, die in 11 gezeigt ist, sind sie durch ihre abgeschnittene Spitzen an obere Flanschrohransätzen der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 angeschlossen. Die Grundflächen der Koni sind ihrerseits mit Ableitungsrohren 6 und 7 verbunden.
  • In 11a und 11b (nach Ansprüchen 26 und 62) ist die zweite Variante der Anlage gezeigt, die durch eine andere konstruktive Lösung der Baueinheit gekennzeichnet wird, zu der die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 4, die konische Kammer 14, das Ableitungsrohr 6 und der Stromumschalter 9 gehören.
  • In 11b ist schematisch die Ansicht dieser Baueinheit längs der Achse der Beschleunigungsrohre seitens eines beliebigen Außenrohrs 1 oder 3, in 11c ist Baueinheit in Draufsicht gezeigt. In der zweiten Variante sind die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 als Kreuzstücke ausgeführt, deren zwei seitliche zur Achse der Beschleunigungsrohre senkrecht gerichtete Auslauföffnungen durch die Rohransätze 16 an zwei konische Kammer 14 angeschlossen sind, die ihrerseits mit den Rohransätzen 17 verbunden sind. Am Auslauf aus den beiden zueinander symmetrisch liegenden Kammern 14 sind in Rohransätzen 17 Begrenzungsgitter 12 so angeordnet, dass sie deren Querschnitte überdecken. Die anderen Enden der Rohransätze 16 sind durch die T-Rohrstücke mit dem Ableitungsrohr 6 verbunden, das an den mit dem Ableitungskanal 8 verbundenen Stromumschalter 9 und das andere Ableitungsrohr 7 angeschlossen ist. Ähnlich ist die Baueinheit der Anlage ausgeführt, zu der die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 5, die konische Kammer 15, das Ableitungsrohr 7 und der Stromumschalter 9 gehören.
  • Die Anlagen (11a und 11b–c) arbeiten wie folgt. In das Beschleunigungsrohr 1 wird durch den Getreidemengenzuteiler 10 das zu behandelnde Getreide und der Wärmeträgerstrom geleitet. Bei einer Position des Stromumschalters 9, bei der der Rohransatz 6 mit dem Ableitungskanal 8 verbunden ist, erfolgt das Aufeinanderprallen der gegenläufigen Stromstrahlen, die das Getreide befördern, im stirnseitigen Raum der Beschleunigungsrohre 1 und 2, deren Enden in die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 eingeführt sind. Großkörnige Getreide- bzw. Getreidegemischfraktionen werden in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen umgesteuert, ein Teil kleinkörniger Fraktionen und/oder die Spelze gelangen mit dem Wärmeträgerstrom in die konische Kammer (11a) oder konische Kammern 14 (11b und 11c), wo sie im Fließbetrieb bewegt, erwärmt und getrocknet werde. Der getrocknete gebrochene Teil der Spelze und des Getreides wird durch das Begrenzungsgitter 12 ins Ableitungsrohr 6 abgeleitet, nichtgetrocknete und größere Teilchen werden in die Umkehrzone beim Umschalten der Ströme zur erneuten Behandlung zurückgeführt. Bei der Bewegung des Gas-Getreide-Gemisches zur Kammer 5 wiederholt sich dieser Prozess. Beim Abschluss der Getreideerwärmung und -bersten großkörniger Getreidefraktionen werden kleinkörnige Getreidefraktionen (Spelze, Bruchteilchen, kleinkörnige Komponenten der Getreidegemische wie Raps, Flachs u. a.) durch, das Begrenzungsgitter und Ableitungsrohre ins Zyklon 11 hinausgetragen, während großkörnige Fraktionen des Getreides (Mais, abgespelzte Gerste, Weizen u. ä.) aus der Anlage durch die Vorrichtung 16, die beispielsweise aus dem Rohransatz mit Ventil besteht, das an den gelochten Behälter angeschlossen ist, entfernt werden. Das Vorhandensein von zwei Ableitungsrohransätzen (11b und 11c) in jeder kreuartig ausgebildeten Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, die mit zwei konischen Kammern verbunden ist, gestattet es, eine vorzeitige Herausführung des kleinkörnigen Getreides aus der Umkehrzone der Strahlen zu verhindern und dadurch eine längere Verweildauer von kleinkörnigen Getreidefraktionen in der intensivsten Zone des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Stromstrahlen zu gewährleisten. Durch Versuche wurde bewiesen, dass in der Anlage eine effektive Überlagerung der Prozesse der Getreideerwärmung und des -berstens, des Abspelzens und Abschiedes verschiedenartiger Getreideprodukte gewährleistet wird.
  • Nachstehend sind Modifikationen der Getreideerwärmung in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen beschrieben, die sich durch eine zusätzliche Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen und Optimierung der Getreide- und insbesondere der Getreidegemischerwärmung gekennzeichnet werden.
  • In 12 ist schematisch eine solche Anlage zur Realisierung des angemeldeten Verfahrens nach Ansprüchen 27–29 und 65–69 gezeigt. Die Anlage enthält gemäß Anspruch 65 zwei in einer Achse liegende Außenbeschleunigungsrohre 1 und 2 und das Haupt-Beschleunigungsrohr 3 mit steuerbaren Stirnspalten, Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 mit eingebauten Begrenzungsgittern, durch die die gegenläufigen Stirnseiten der Beschleunigungsrohre 1–3 verbunden werden. Die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 sind durch Ableitungsrohransätze 6 und 7 und Zyklone 8 und 9 mit dem Stromumschalter 10 verbunden, der durch den Rohransatz 11 mit dem zweiten Stromumschalter 12 und dem Ableitungskanal 13 verbunden ist.
  • Die Anlage enthält eine am Außenbeschleunigungsrohr 2 angeordnete gitterfreie Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 14, die durch den Ableitungsrohransatz 15, zu dem der zusätzliche Windsichter 16 (nach Anspruch 66) mit Stromumschalter 12 gehört, verbunden ist, und enthält den Lufterhitzer 17, den Getreidemengenzuteiler 18, das Kommandogerät 19, das mit dem zweiten Stromumschalter und elektrischem Antrieb des Getreidemengenzuteilers 18 verbunden ist.
  • Die gitterlose Kammer 14 ist in einem Abstand angeordnet, der größer als der größtmögliche Wurf des zu behandelnden (zu erwärmenden) Getreides in das Außenrohr 2 (nach Anspruch 67) ist. Dadurch wird ein etwaiges Absetzen des Getreides in der Kammer 14 verhindert. Der größtmögliche Wurf des Getreides in die Außenrohre überschreitet nach Versuchsdaten 250–300 mm nicht. Es ist zweckmäßig, den Getreidemengenzuteiler 17 an das Haupt-Beschleunigungsrohr Rohr 3 im gleichen Abstand von dessen Enden (nach Anspruch 68) anzuordnen. In diesem Fall wird die erstmalige Beschleunigung des Getreides in Richtung zu den Kammern 4 und 5 infolge der gleichen Länge der Abschnitte der erstmalige Beschleunigung gleich groß sein. Aber aus konstruktiven Überlegungen ist ein gewisser Versatz der Anbringungsstelle des Getreidemengenzuteilers 18 von der Rohrmitte 3 zur einen oder anderen Seite zulässig. Er darf jedoch 25% (s. 12) nicht überschreiten. Die Maschengröße des Begrenzungsgitters der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 um das 1,1–1,3-fache größer als der Effektivdurchmesser der kleinkörnigen Getreide- bzw. des Getreidegemischteilchen (nach Anspruch 69) gewählt. Bei der Getreideerwärmung mit Abspelzen muß das Maschenmaß des Begrenzungsgitters kleiner als die Maße des zu behandelnden Getreides sein.
  • Die Anlage arbeitet wie folgt (nach Anspruch 27). Der Gasstrom des Wärmeträgers wird nach dem Lufterhitzer 17 verzweigt und in gleich großen Mengen in die Außenbeschleunigungsrohre 1 und 2 geleitet. Mit Hilfe des Stromumschalters 10 wird das Aufeinadertreffen der gegenläufigen Stromstrahlen entweder in der Kammer 4, oder in der Kammer 5 gewährleistet.
  • In der ersten Variante ist es möglich, mit Hilfe des Getreidemengenzuteilers 14 monodisperse Produkte, beispielsweise nichtgespelzte Gerste einzuführen, die während der Wärmebehandlung in gegenläufigen Stromstrahlen abgespelzt wird. In der zweiten Variante wird zugleich ein polydisperses Produkt, beispielsweise Gerste und Raps eingeführt, die im Laufe der gemeinsamen Erwärmung in gegenläufigen Stromstrahlen voneinander getrennt werden, indem man unterschiedliche Erwärmungszeiten der Körner dieser Kulturen nutzt. Im ersteren Fall wird nach der Eingabe durch den Getreidemengenzuteiler 14 einer nachfolgenden Getreidecharge nichtgespelzter Gerste mit einer Feuchtigkeit von 14% und einer Temperatur von 20°C in das Haupt-Beschleunigungsrohr 3 und deren Aufwirbelung im Wärmeträgerstrom erfolgt zunächst deren Erwärmung bei einer Wärmeträgergeschwindigkeit-Luft- von 12 m/s (Schwebegeschwindigkeit für die Gerste 9 m/s), d. h. bei einem Geschwindigkeitsverhältnis WW/WDfm = 1,33 und bei einer mittleren Temperatur des Wärmeträgers von 300°C in der Umkehrzone des Gas-Getreide-Gemisches. Bei der Gersteerwärmung wird sie auch vorgetrocknet. In erster Linhie und am intensivsten trocknet die dünne Oberschicht- die Spelze. Im Laufe der ersten 3 Sekunden trocknet der Hauptteil der Spelze 14% auf 4,5%, beim Gegeneinanderprallen der Gerstekörner löst sie sich ab und wird aus der Umkehrzone durch die Begrenzungsgitter der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 ausgeleitet. Die Maschenmaße der Begrenzungsgitter hatten in diesem Fall ein Maß von 2,5 mm, während die Höchstmaße der Spelzteilchen nach deren Zerkleinerung in der Umkehrzone und Austragen aus den Zyklonen 9 und 8 über 2,3 mm nicht hinausgingen. Somit dauerte die Haupterwärmung der Spelze, begleitet durch deren Abtrennen von den Körnern etwa 40% von der Umlaufdauer und Erwärmung der Gerstkörner (7,5 s), bis deren Temperatur 108°C erreichte und und die Feuchtigkeit auf 8,5% zurückging. 80% Spelze wurde in den ersten 3 s und 15% in der Restzeit, als sich die Luft Geschwindigkeit auf 17 m/s erhöhte, losgelöst, es wurden insgesamt 95% Spelze von den Körnern getrennt. Die vom Getreide losgelöste Spelze wurde aus den Kammern 4 und 5 durch Begrenzungsgitter herausgeleitet und durch Ableitungsrohransätze 6 und 7 zu Zyklonen 8 und 9 transportiert, wo die Spelze vom Wärmeträger getrennt wird, wobei der Wärmeträger durch den Umschalter 12, der mit dem Umschalter 12 durch den Rohransatz 11 verbunden ist, in den Ableitungskanal 13 geleitet wird.
  • Die Erwärmung der Gerstenkörner in der Umkehrzone dauert auch nach der Herausbringung des Hauptteils der Spelze bis zum Abschluß des Getreideberstens an, worauf durch Absperren des Durchlaßquerschnitts des Rohransatzes 11 mittels Umschalter 12, der gleichzeitig den Durchlaß für den Wärmeträger vom Zyklon 16 freigibt, die Luft zusammen mit geborstenem Getreides durch die zusätzliche gitterlose Kammer 14 zum Abscheiden im Zyklon 16 ausgeleitet wird. Der Wärmeträger wird durch den Umschalter 12 in den Ableitungskanal 13 ausgeleitet. Am Ende des Absetzens des von der Spelze gereinigten aus der Umkehrzone (nach Anspruch 29) ausgeleiteten Getreides wird vom Kommandogerät 19 ein Signal an den Elektroantrieb des Stromumschalters 12 gegeben. Der letztere sperrt den Luftstrom von der Kammer 14 und gibt den Durchlaß für die Luft in den Ableitungskanal von den Kammern 4 und 5 frei. Gleichzeitig erteilt das Kommandogerät 19 ein Signal an den Getreidemengenzuteiler 18 für die Zuteilung einer Getreidecharge in die Anlage. Die Zeit der Getreideerwärmung wird durch Berechnungen bzw. versuchsweise mittels entsprechender Geräte ermittelt, die die Erfassung der Daten über die Temperatur des Getreides und des Wärmeträgers, der Wärmeträgergeschwindigkeit, der Feuchtigkeit des Getreides und dessen Abprodukte vor und nach der Behandlung gewährleisten. In den Versuchen zur Behandlung eines Getreidegemisches der gespelzten Gerste und Raps bei einer Luftgeschwindigkeit von 12,5 m/s erwärmte sich der Raps auf eine Temperatur von 102°C und wurde zu 90% aus der Umkehrzone schon nach 5 s herausgeleitet, der Berstgrad betrug 1,32 und der Gehalt des schädlichen Tripsin-Inhibitors sank um 96,5%. Die Gerste wurde aus der Umkehrzone nach 8 s herausgeleitet und hatte einen Berstgrad von 2,15, der Dextrinierungsgrad lag bei 35%. Dabei wurde die Luftgeschwindigkeit 4 s nach Beginn der Umkehrs des Getreidegemisches von 12,5 m/s auf 18 m/s erhöht.
  • Es wurden Versuche (nach Anspruch 30) zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen der Wärmeträgergeschwindigkeit (WW) und der Schwebegeschwindigkeit der abgespelzten Gerste (WSw = 9 m/s) bei deren gemeinsamen Erwärmung mit Rapsgetreide durchgeführt. Es wurde der Anteil der herausgebrachten Rapskörner nach 3 s bei berschiedenen Werten von (WW)/WSw gemessen. Bei (WW)/WSw = 1,2 wurde eine Instabilität des Getreidegemischschwebens in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen des Gas-Getreide-Gemisches beobachtet, bei WW/WSw = 1,3 befand sich das gesamte Getreide im Schwebezustand, nach 3 s wurden durch die Gittern der Kammern lediglich 5,5% nicht vollständig geborstenen Rapsgetreides bei k = 1,12, bei WW/WSw = 1,5 wurden nach 3 s 8,8% Rapskörner bei k = 1,15, bei WW)/WSw = 1,6 jeweils 35% Rapskörner bei k = 1,17 ausgetragen. Somit ist es zweckmäßig, zur Fortsetzung der Rapsbehandlung in der Zone der gegenläufigen Stromstrahlen zur Verhinderung des vorzeitgen Ausbringens nichtgeborstenr Körner in der ersten Erwärmungsphase das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit des Wärmeträgers und der Schwebegeschwindigkeit des großkörnigen Getreides im Bereich WW/WSw = 1,3–1,5 einzuhalten.
  • Nach 4,5 s gemensamer Behandlung wurde die Gasgeschwindigkeit um das 1,2-fache erhöht. Der Anteil- der ausgetragenen Mohnkörner stieg auf 56%. Bei einer Erhöhung der Gasgeschwindigkeit um das 1,3-fache betrug der Anteil der ausgetragenen Mohnkörner 82,5%; um das 1,4-fache jeweils 89,9%; um das 1,5-fache-98,8%; um das 1,6-fache-99,2%. Es wurde geschlossen, dass es zweckmäßig ist, die Wärmeträgergeschwindigkeit in der zweiten Phase der Behandlung des Getreidegemisches um das 1,3–1,5-fache zu erhöhen. Dabei hatten alle, Mohnkörner einen hohen Berstgrad k = 1,3–1,35 und wurden vor Abschluß der Erwärmung und Bersten der Gerste ausgetragen.
  • Es wurden Varianten der Realisierung des Verfahrens der Getreideerwärmung in gegenläufigen Stromstrahlen mit Nutzung verschiedener Methoden der Verdünnung der Schwebewolke der Körner vorgeschlagen, die in der Umkehrzone umlaufen.
  • Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren (nach Ansprüchen 30, 31, 63 und 64) realisiert wird, ist in 13 gezeigt. Sie schließt die Beschleunigungsrohre 1, 2 und 3 ein, die in einer Achse mit den Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen 4 und 5 liegen. Die Kammern sind durch Rohransätze 6 und 7 mit dem Ableitungskanal 8 durch den Stromumschalter 9 verbunden. Zur Anlage gehören darüber hinaus der Getreidemengenzuteiler 10 und das Zyklon 11 zur Abscheidung des Getreides aus dem Wärmeträger. Das Haupt-Beschleunigungsrohr 2 enthält in seinem mittleren Abschnitt, in 14a mit Strichlinien eingegrenzt, eine zusätzliche Baueinheit.
  • In 13a (nach Ansprüchen 31 und 64) ist gezeigt, dass das Rohr 2 in seinem mittleren Abschnitt durch T-Rohrstücke 12 und 13 in zwei kleine, von gleichem Durchmesser, Rohransätze 14 und 15 aufgeteilt ist, die als parallele ringförmige Rohransätze der Beschleunigungsrohre ausgebildet sind, deren parallele Abschnitte in einem Winkel von 90° zur Rohachse 2 liegen.
  • In 14b sind die Rohransätze 14 und 15 als zwei symmetrisch gebogene krummlinige Rohre von gleichem Durchmesser ausgeführt, deren Abschnitte an den T-Rohrstücken 16 und 17 in einem Winkel kleiner als 90°, vorwiegend von 20–40°, zur Achse des Rohrs 2 (nach Ansprüchen 30 und 63) liegen. Wobei in den beiden Varianten das summarische Querschnitt zweier Rohransätze 18 und 19 dem Querschnitt des Haupt-Beschleunigungsrohrs 2 gleich sein soll.
  • In 13c ist die durch Flansche 20 und 21 begrenzte Baueinheit gezeigt, die als ein Rohransatz 22 vom gleichen Durchmesser wie das Rohr 2 ausgeführt ist, in dessen mittlerem Teil zumindest ein Bremseinsatzstück 23 angeordnet ist, in diesem Fall ein Toroid mit Möglichkeit dessen Verstellung längs und quer zu Gas-Getreide-Strömen. An der Stelle der Einführung des Einsatzstücks 23 sind die Wände des Rohransatzes 22 ausgeweitet ausgeführt, wobei dessen Durchlaßquerschnitt unverändert bleibt. Das Einsatzstück 23 ist mit der Vorrichtung 24 verbunden, die dessen begrenzte Bewegung längs der Rohransatzachse 22 und eine Drehung des Einsatzstücks 23 um diese Achse gewährleistet.
  • Die Anlage arbeitet wie folgt. In die Beschleunigungsrohre 1 und 3 wird das zu behandelnde Getreide durch den Getreidemengenzuteiler 10 im Wärmeträgerstrom eingeleitet. In der Position des Umschalters 9, bei der der Rohransatz 6 mit dem Ableitungskanal 8 verbunden ist, prallen die gegenläufigen Stromstrahlen des Gas-Getreide-Gemisches 4 aufeinander. Wenn der Stromumschalter 9 den Rohransatz 7 mit dem Ableitungskanal 8 verbindet, erfolgt das Aufeinandertreffen der Strahlen des Gas-Getreide-Gemisches in der Kammer 5. Die im Haupt-Beschleunigungsrohr 2 im Wirbelstrom des Wärmeträgers oszillierende 2 Getreidecharge wird zumindest ein Mal bei jeder Bewegung in zwei gleich große Ströme in der Variante 13a mittels T-Rohrstücke 12 und 13 geteilt und durch Beschleunigungsrohre 14 und 15 gegeneinander als zwei gegenläufige parallele Ringstromstrahlen geleitet. Bei der Teilung des fließberen Getreidegemisches in 2 Strahlen und dem nachfolgenden zusätzlichen Aufeinanderprallen der Strahlen erfolgt die ”Verdünnung” der schwebenden Wolke Getreideteilchen, die Konzentration der Getreideteilchen nimmt ab, die Wolke Getreideteilchen zieht sich in die Länge, es erfolgt ein Vermischen der Körner, was besonders bei der gemeinsamen Behandlung verschiedener Getreidearten und anderer Futterkomponenten in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen besonders wichtig ist. In der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen erfolgt, im Bedarfsfall, die Abspelzung oder Schrotung des Getreides. Am Auslauf der Anlage wird ein gut vermischtes erwärmtes und geborstenes Produkt erhalten. Durch die Anordnung einer Gruppe Zyklone anstatt des einen Zyklons 11 können die Teilchen gesichtet, beispielsweise eine Trennung von Spelze vom Getreide und Absetzen eines jeden Produkts in einem separaten Behälter gewährleistet werden.
  • In 13b ist eine Variante der Teilung und Zusammenlegung krummliniger Ströme gezeigt, die in Rohransätzen 18 und 19 eingeschlossen sind. Dieser Prozess ist weniger effektiv als die Variante des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Stromstrahlen (14a). In der Variante 14b wird die neu entstehende Wolke der Schwebeteilchen ebenfalls teilweise verdünnt und vermischt. Dabei ist der hydraulische Widerstand des Systems der Stromteilung und -zusammenlegung in diesem Fall etwas niedriger als im ersteren.
  • In der Variante 13b trifft die Wolke der Schwebeteilchen von der einen oder anderen Seite in den Rohransatz 22 ein und gelangt in den ausgedehnten Teil dieses Rohransatzes, trifft auf das Bremselement- das langgezogene Toroid 23 auf, umströmt dieses von allen Seiten, bremst ab und verdünnt sich. Dabei dehnt sich die Wolke Getreideteilchen mit der Frequenz der Stromumschaltung aus, sie vermischen sich zusätzlich miteinander, und es erfolgt im Bedarfsfall ein Abspelzen bzw. Schroten der Körner in der Phase des Blähens und Berstens. Eine höhere Wirksamkeit der genannten Prozesse wird durch die Möglichkeit der Verstellung der Bremselemente längs der Achse des Rohransatzes 22 und der Anordnung der Einsatzstücke, beispielsweise langgezogener Toroide in einem kleinen Winkel (5–20°) gegenüber der Achse des Rohransatzes 22, erreicht.
  • Letzten Endes wird in allen drei Modifikationen dieser Anlage die Intensität der Getreideerwärmung erhöht und die für das Bersten erforderliche Zeit reduziert. Nachstehend ist eine Modifikation der gegenläufigen Umkehrstromstrahlen mit Pulsationen in Gegenphase der Wärmeträgerströme und sogar deren nacheinanderfolgender Einleitung in die Umkehrzone beschrieben. Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren (nach Ansprüchen 35, 36 und 70) realisiert wird, ist in 14 gezeigt und schließt das Rohr 1, durch welches der Wärmeträger vom Gebläse gefordert wird, den Wärmegenerator 2, den (zusätzlichen zweiten) Stromumschalter 3, die Zuleitungsrohre 4 und 5 mit in diesen eingebauten Ventilen für die Geschwindigkeitssteuerung, Außen-Beschleunigungsrohre 6 und 7 und das Haupt-Beschleunigungsrohr 8, die linke 9 und die rechte 10 Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern, Ableitungsrohre 11 und 12, Zyklone 13 und 14, den (den ersten, Hauptumschalter) Stromumschalter 15, den Ableitungskanal 16, den Getreidemengenzuteiler 17 und die Einrichtung für Ausbringung des Getreides 18 ein.
  • Die Anlage arbeitet in nachstehender Weise. Der Wärmeträger gelangt vom Gebläse durch das Rohr 1, durch den Wärmegenerator 2 zum Stromumschalter 3 (dem zweiten, zusätzlichen). Dann verzweigt sich der Wärmeträger in zwei Zuleitungsrohre 4 und 5. Gemäß dem angemeldeten Verfahren sind zwei Varianten des Anlagenbetriebs mit zwei Umschaltern möglich. In beiden Fällen arbeitet der zusätzliche Umschalter 3 in Gegenphase synchron mit dem Hauptumschalter 15, der am Ableitungsrohr des Wärmeträgers angeornet ist.
  • Die Arbeit nach der ersten Variante (nach Anspruch 35) läuft in nachstehend beschriebener Weise ab. Wenn der Umschalter 3 dem Wärmeträger den Durchgang ins Rohr 4 und das Außen-Beschleunigungsrohr 6 (Position 1) öffnet, so öffnet der Umschalter 15 dem Wärmeträger den Durchgang aus dem Ableitungsrohr 12 in den Ableitungskanal 16 und umgekehrt, bei Verbndung des Umschalters 3 mit dem Rohr 5 und dem Außen-Beschleunigungsrohr 7 (Position 2) läßt der Umschalter 15 den Wärmeträger aus dem Beschleunigungsrohrs 11 in den Ableitungskanal 16 durch.
  • Somit erfasst der Wärmeträger in der Position 1 eine Getreidecharge, die ins Rohr 6 durch den Getreidemengenzuteiler 17 eingegeben wird, bringt sie zum Schweben und fördert das Getreide im Schwebezustand durch die Kammer 9 und das Haupt-Beschleunigungsrohr 8 in die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 10. Beim Eintreffen der zu behandelnden Getreidecharge in dieser Kammer, was durch Melder festgehalten wird, wird ein Befehl zum Einschalten der Position 2 erteilt. Der Wärmeträger wird durch die Rohre 5 und 7 durchgelassen, und das noch im Schwebezustand befindliche Getreide wird durch den gegenläufigen Stromstrahl erfasst, fliegt durch die Kammer 10 und das Hauptrohr 8, wird in der Betriebsweise der gegenläufigen Stromstrahlen wieder in die Kammer 9 zurückgeführt und so geht es weiter.
  • Dadurch gelingt es, den Verbrauch des Wärmeträgers herabzusetzen, ohne dass die Intensität des Zwischenphasen-Wärme-Masse-Austauschs und die Dauer der Getreideerwärmung reduziert wird. Mit der Anlage wird die Möglichkeit der Behandlung (Erwärmung und Bersten) des polydispersen Getreides (Getreidegemische) sowie der Behandlung von ungespelztem Getreide mit Abtrennung der getrockneten Spelze oder des kleinkörnigen Getreides und deren Ausleitung durch das Begrenzungsgitter der Kammern 6 und 7 in die Ableitungsrohre 11, 12 und Zyklone 13, 14 gewährleistet. Große Getreidefraktionen setzen sich in der Einrichtung zur Getreideherausbringung 18 ab. Der Auslaß für das Getreide wird beim Öffnen des Magnetventils dieser Einrichtung, die durch Steuerleitungen mit der Vorrichtung für dosierte Getreidegabe aus dem Getreidemengenzuteiler 17 verbunden ist.
  • In der zweiten Variante der Betriebsweise fährt die Anlage (nach Anspruch 36) mit Bildung synchroner Pulsationen der Geschwindigkeiten des Wärmeträgers in den engegengesetzten Beschleunigungsrohren, und die Schwingungsperiode der Getreidechargen wird wie in der ersten Variante so gewählt, dass sie der Zeit der Bewegung der Schwebewolke der Teilchen (Getreidechargen) aus der einen Zone der gegenläufigen Stromstrahlen in die andere gleich ist, wobei eine große Geschwindigkeit (durch eine ähnliche Umschaltung der Umschalter 3 und 15) dem Wärmeträgerstrom verliehen wird, der aus dem Außen-Beschleunigungsrohr kommt, das an der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen liegt, in die zu diesem Zeitpunkt die Getreidecharge gelangt ist.
  • In der zweiten Variante erfolgt die Stromumschaltung mit derselben Frequenz, wie in der ersten, aber die Umschalter 3 und 15 sind so eingestellt, dass in der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, in der zu dieser Zeit das Getreide umläuft, der Wärmeträger aus dem nächsten Außenrohr mit einer größeren Geschwindigkeit gefördert wird als aus dem gegenläufigen Rohr. Vorwiegend ist die Geschwindigkeit des Wärmeträgers, der aus dem nächtliegenden Außenrohr strömt, um 10–20% höher als die mittlere Geschwindigkeit zu unterhalten, und aus dem entfernteren entsprechend um 10–20% niedriger als die mittlere. Dadurch wird eine höhere relative Geschwindigkeit des Wärmeträgers und des Getreides gewährleistet und die Wurftiefe der Körner in das gegenüberliegende Rohr größer, d. h. die Zone des intensiven Wärme-Masse-Austauschs erweitert und letzten Endes eine beschleunigte Getreideerwärmung bis zu deren Bersten und eine höhrere Getreidequalität zur Folge hat. Diese Modifikationen des Verfahrens beruhen auch auf Nutzung der vertikalen gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, der Pulsationen der Wärmeträgergeschwindigkeiten in diesen und auf der abwechselnden Zuführung der Wärmeträgerstrome in die Umkehrzone der gegenläufigen Stromstrahlen. Die Anlage, mit der das angemeldete Verfahren (nach Ansprüchen 32–37, 72–79) realisiert wird, ist in 15 gezeigt.
  • Die Anlage (nach Ansprüchen 72–79) schließt das Gebläse 1 mit Druckrohransatz 2, den Stromumschalter (der zweite ist ein zusätzlicher) 3, die Zuleitungsrohre 4 und 5, Wärmegeneratoren 6 und 7, vertikale Außen-Beschleunigungsrohre- das untere 8 und das obere 9, das Begrenzungsgitter der Wirbelschicht 10, den Getreidemengenzuteiler 11 mit Schnecke. 12, die untere Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 13, den am Auslauf des Wärmeträgers aus der Anlage angeordneten Hauptstromumschalter 14, die obere Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 15, das Haupt-Beschleunigungsrohr 16, den Ableitungskanal 17, das Ableitungsrohr 18 der oberen Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 15, das Ableitungsrohr 19 der unteren Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen 13 ein. Die Anlage ist auch mit drei Behältern 20 zur Aufnahme verschiedener Getreidearten, konischen Einsatzstücken 21 und 22 jeweils zu Kammerm 13 und 15, ovalen Einsatzstücken-Ausweitern 23 und 24, die zwischen den Wänden der konischen Einsatzstücke 21 und 22 und unteren Enden der Beschleunigungsrohre 9 und 16 angeornet sind, einem Begrenzungsgitter 15 des unteren konischen Einsatzstücks 21, einem Absetzerzyklon 26 ausgestattet. Zur Anlage gehört auch eine Bedientafel 27, ein Absatzbehälter 28 unter dem Zyklon 26, eine Absetzkammer 29, die unter dem Fallgitter 10 liegt.
  • Sehr wichtig für den optimalen Betrieb der Anlage ist die Lösung der Probleme der Getreidezuführung und -ausbringung, besonders wenn Getreidegemische für Viehfutter verarbeitet werden sollen. Ein Mischfutterrezept kann Getreidearten enthalten, die sich nach Korngewicht und Größe stark unterscheiden, beispielsweise Mais, Gerste (oder Weizen, Roggen u. ä.), Raps, Raps- und Sojaschrot usw. Die Schwebegeschwindigkeit und die Erwärmungsdauer sind bei ihnen sehr verschieden.
  • In einer Variante der Behandlung von Getreidegemischen wird der Getreidemengenzuteiler 11 am Einlauf, beispielsweise, mit drei Behältern 20 mit separaten Rinnen für verschiedene Getreidearten ausgestattet, durch die sie in Übereinstimmung mit ihrem Anteil im Futter in die Anlage dosiert gegeben werden (15). Es ist eine dosierte und eine kontinuierliche Zuführung von Getreide in die Anlage mittels Schneckenförderer 12, der mit Gleichstrommotor angetrieben wird (nach Anspruch 78) möglich. Das Getreide wird vorwiegend durch einen im Querschnitt ausgeweiteten Teil des unteren Beschleunigungsrohrs 8 über dem Gitter eingegeben. Bei einer monodispersen Zusammensetzung des Getreides und einer gegenüber der höheren Schwebegeschwindigkeit der Körner höheren Geschwindigkeit des Wärmeträgers werden diese in den oberen Teil des Rohrs 8 gefördert und gelangen in die untere Kammer 13, die genau so wie die obere 15 mit zu Beschleunigungsrohren mittig liegenden konischen Einsatzstücken 21 und 22 (nach Anspruch 72) ausgestattet ist. In 15 ist eine Variante der konischen Einsatzstücke, die als die zylindrisch-konische Kammern (nach Anspruch 79) ausgebildet sind, gezeigt. Der Abstand zwischen den Enden der gegenläufigen Rohre 8, 16 und 9, 16, die in die konischen Einsatzstücke eingeführt sind, wird mittels beweglichen ovalen Einsätzen, Ausweitern 23 und 24 (nach Anspruch 75) geregelt. Die Einsatzstücke 23 und 24 engen ein bzw. weiten gleichzeitig aus die engsten Stellen zwischen den Wänden der konischen Einsätze und unteren freien Enden der Beschleunigungsrohre 16 und 9. Dadurch wird in einem gewissen Maße das Eindringen der Körner aus dem gitterlosen stirnseitigen Raum in den Innenraum der konischen Einsätze verhindert. Das konische Einsatzstück 21 der unteren Kammer 13 ist im Übergangsquerschnitt vom Konus zum Zylinder durch das Begrenzungsgitter 25 mit einem Maschenmaß kleiner als Kornmaße (nach Anspruch 79) ausgestattet, deshalb werden die dennoch in den konischen Raum eingedrungenen Teilchen mit dem abgehenden Wärmeträger im sich ausweitenden konischen Raum im Schwebezustand bewegt. Ein Teil von diesen prallt gegen die Wand 25, die im breitesten Querschnitt des Konus angeordnet ist. Bei Umschalten der Ströme zur oberen Kammer fallen sie wieder in den stirnseitigen Raum, werden durch den Strom des Wärmeträgers erfasst und in die obere Kammer 15 ausgetragen. In der oberen Kammer ist die Situation anders. Zur Herabsetzung des Eindringens der Teilchen in das konische Einsatzstück 22 deckt der bewegliche ovale Einsatz 24 in einem großen Maße den engsten Durchgangsquerschnitt zwischen dem freien Rohrende 9 und der konischen Fläche des Einsatzstücks 22 ab.
  • In das konische Einsatzstück 22 gelangen in der Regel nur die leichtesten Teilchen mit einer niedrigen Dichte, d. h. geborstene Körner. Das obere konische Einsatzstück 22 ist gitterlos (nach Anspruch 74) ausgeführt. Fertigkörner werden von hier aus durch das Ableitungsrohr 17 ins Absetzerzyklon 26 gebracht, während nicht genug behandelte nichtgeborstene schwere Teilchen, die in den Flugteil des konischen Einsatzstücks 22 geraten sind, nach einem kurzen Aufenthalt in dem Flugbetrieb in die Beschleunigungsrohre beim entsprechenden Umschalten der Ströme zurückkehren. Bei dosierter Getreideeingabe in die Anlage können die zurückgebliebenen Teilchen, beispielsweise während der durch das Programm der Prozesssteuerung vorgegebenen Zeitpause (Bedientafel 27) herausgebracht werden. Diese Pause dauert 1–2 s. In dieser Zeit wird der Wärmeträger nur in das untere Beschleunigungsrohr 8 geleitet und durch die Kammer 22 herausgeleitet. Diese Zeit reicht, damit praktisch alle Teilchen aus der Umkehrzone in den Absetzbehälter 28 gelangen.
  • Soll die Spelze vom Getreide abgetrennt werden, wird in der Bewegungsrichtung des Wärmeträgers durch das Ableitungsrohr 17 hinter dem Zyklon von einem großen Durchmesser 26, der gereinigte Körner absetzt, ein Zyklon von kleinerem Durchmesser, der Spelze abscheidet, angeordnet, in 15 nicht gezeigt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, auch am Ableitungsrohr 19 ein Zyklon von kleinem Durchmesser zum Abscheiden der Getreidespelze anzuordnen.
  • Die durch das angemeldete Verfahren vorgesehenen Pulsationen der Wärmeträgerströme aus dem oberen 9 und unteren 8 Beschleunigungsrohren gewährleisten eine effizientere Herausleitung der geborstenen Körner aus der Umkehrzone, und ihre zweite Funktion besteht in der Intensivierung des Zwischen-Phasen-Wärmeaustauschs in der Umkehrzone des Getreides.
  • Bei der Wärmebehandlung. der Getreidegemische, die aus den mittelgroßen und kleinen Körnern, beispielsweise Weizen und Raps, bestehen, werden sie gleich nach der Zuführung durch die Schnecke 12 mit dem Wärmeträgerstrom in die Umkehrzone getragen. Die Behandlungsdauer für die Rapskörner ist gering, und sie werden nach einigen Schwingungen als erste aus der Umkehrzone ins Zyklon 26 ausgetragen, in der Regel geborsten als Fertigprodukt. Die Weizenkörner laufen länger um, bis sie blähen und ins Zyklon 26 ausgetragen werden. Die Maiskörner werden nicht sofort in die Umkehrzone ausgetragen, sie treffen zunächst auf das Begrenzungsgitter 10, wo durch die Wahl der Wärmeträgergeschwindigkeit, des Durchmessers des ausgeweiteten Rohrteils und der Art des Begrenzungsgitters eine Wirbelschicht des Maisgetreides (nach Ansprüchen 34 und 76) erzeugt wird, wo es vorgewärmt, vorgetrocknet und dann durch Pulsationen der Wärmeträgersröme und Herabsetzung der eigenen Schwebegeschwindigkeit in die Umkehrzone, in der das Getreide infolge einer Schnellerwärmung berstet, und ins Zyklon 26 ausgetragen wird. Für Großteilchen können die Austragungsgeschwindigkeiten durch konische Einsatzstücke 21 und 22 nicht ausreichend hoch sein. Deswegen ist in der Anlage das Fallgitter 10 vorgesehen, welches zum Zeitpunkt der Abschlusses der Wärmebehandlung der größten Getreidefraktion von der Bedientafel 27 aus in die Vertikalstellung gedreht wird, und als Fertigprodukt als dichte sich bewegende Schicht in die Absetzkammer 29 ausfällt. Bei der Bewegung des Getreides in der verdünnten dichten Schicht durch das Rohr 8 (nach Anspruch 37) nach unten wird die Zuführung des Wärmeträgers in dieses Rohr unterbrochen, oder er wird mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die kleiner als die Schwebegeschwindigkeit des Fertigetreides ist. Bei der Wärmebehandlung von Getreidegemischen ist die Variante der kontinuierlichen Zuführung des Getreidegemisches durch die Schnecke 12 möglich. Dazu müssen die Leistung der Schnecke 12 und die Wärmeträgergeschwindigkeit in dem oberen und dem unteren Beschleunigungsrohren 8 und 9 voreingestellt werden.
  • Während der Behandlungsdauer des Getreides ist es zweckmäßig, die Frequenz der Stromumschaltungen zu erhöhen, weil die Schwebegeschwindigkeit der Körner abnimmt und somit die Zeit, in der sie sich in der einen Richtung durch die Umkehrzone bewegen, kleiner wird.
  • Zur Realisierung der beschriebenen Verfahren und Konstruktionen der Anlagen in gegenläufigen Stromstrahlen mußten konstruktive Lösungen für Beschleunigungsrohre und Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen ausgearbeitet werden. Einige solcher Lösung sind schematisch (nach Ansprüchen 39–52) in 16–19 gezeigt.
  • Eine für die entwickelten Varianten der Beschleunigungsrohre kennzeichnende Besonderheit besteht darin, dass sie krummlinig ausgeführt sind bzw. neben den krummlinigen mindestens zwei geradlinige Rohrabschnitte (nach Ansprüchen 39 und 40) aufweisen. Eine Variante der Ausführung solcher Rohre als parallele ringförmige Rohre, die je zwei geradlinige Abschnitte 1 und 3 und einen krummlinigen halbringförmigen 2 (nach Anspruch 40) aufweisen, ist in 16a gezeigt. Eine Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen besteht aus zwei solchen Beschleunigungsrohren und einer Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen (als Punkt A gekennzeichnet) und dem Ableitungsrohr 4. Zu jeder solcher Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen wird durch das Ableitungsrohr der vorangehenden Stufen 5 durch die Verteilerkammer B der Wärmeträger zugeleitet.
  • Diese Baueinheit arbeitet wie nachstehend beschrieben. Der Wärmeträgerstrom, mit dem das Getreide aus der vorangehenden parallelen ringförmigen Stufe durch das Rohr 5 getragen wird, gelangt in die Verteilerkammer Kammer B, dort wird er in zwei Ströme aufgeteilt und in den ersten horizontalen Abschnitten des Beschleunigungsrohrs beschleunigt, geht dann durch halbringförmige Abschnitte dieser Rohre 2 und wieder durch horizontale Abschnitte 3. Nach der Umkehr des Getreides in der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A wird das erwärmte Getreide durch das Ableitungsrohr 4 herausgeleitet.
  • Die in Figur gezeigte parallel-ringförmige Variante der Beschleunigungsrohre, ist in der Beschreibung der Anlage dargelegt
  • Die zweite Variante einer möglichen Ausführung der Beschleunigungsrohre (16b) (nach Anspruch 39) schließt einen geradlinigen Abschnitt 1, einen krummlinigen halbringförmigen 2, geradlinige Abschnitte 4 und 7, zwischen denen der krummlinige sinusförmige Abschnitt 6 liegt, ein. Die anderen Bezeichnungen sind in 16a gezeigt.
  • Diese Baueinheit der Anlage arbeitet in nachfolgender Weise. Der Strom des Gas-Getreide-Strom gelangt durch das Rohr 5 in die Verteilungskammer B, aus der einer der gleich großen Stromteile an den ersten geradlinigen Abschnitt 1 des Beschleunigungsrohres gelangt. Dann geht der Strom nacheinander durch den halbringförmigen Abschnitt 2, den zweiten geradlinigen Abschnitt 3, den sinusförmigen Abschnitt 6 und den dritten geradlinigen Abschnitt 7. Das im Wärmeträger schwebende Getreide gelangt in die Kammer A, von wo es nach der Behandlung in gegenläufigen Stromstrahlen aus dem gegenüberliegenden Beschleunigungsrohr ins Ableitungsrohr 4 gelangt.
  • Das Vorhandensein eines zusätzlichen sinusförmigen Abschnitts 6 gestattet es, an Wendestellen des Gas-Getreide-Stroms die Körnerbewegung zusätzlich abzubremsen und erstmaliges Abspelzen des Getreides vor der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in der Kammer A zu gewährleisten. Besonders zweckmäßig ist es, eine solche Ausführung der Beschleunigungsrohre in den letzten in der Bewegungsrichtung des Ströme Gas-Getreide-Stroms Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen der Erwärmungsvorrichtung mit den gegenläufigen Stromstrahlen anzuwenden.
  • In den Varianten 16c und 16d (nach Anspruch 39) ist anstelle des sinusförmigen Rohrabschnittes ein Abschnitt mit einem Spiralrohr verwendet.
  • Diese Einrichtungen umfassen das Zuleitungsrohr 5, die Verteilerkammer B, den ersten geradlinigen Abschnitt 1 des Beschleunigungsrohrs, den halbringförmigen Abschnitt 2, den zweiten geradlinigen Abschnitt 3, den spiralförmigen Abschnitt 6, den dritten geradlinigen Abschnitt 7 (nur in Variante nach 16c), die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A und das Ableitungsrohr 4.
  • Diese Einrichtung arbeitet wie nachstehend beschrieben.
  • Am spiralförmigen Abschnitt 6 wirken auf den Gas-Getreide-Strom Zentrifugalkräfte ein, durch die die Getreidekörner gegen die eingebogene Rohrwandfläche prallen, wodurch Reibungskräfte der Körner gegen die Wand und untereinander entstehen. Durch das Zusammenwirken dieser Kräfte werden die Teilchen abgebremst, relative Geschwindigkeiten zwischen Gas und den Getreidekörnern größer, wodurch der Faktor des Zwischephasen-Wärmeaustauschs und die Teilchentemperatur zusätzlich erhöht werden.
  • In der Variante nach 16c bewegt sich das Getreide nach dem Spiralabschnitt 6 im Schwebezustand durch den geradlinigen Abschnitt 7, wo es in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen des Gas-Getreide-Stroms zur Wirbelung kommt, und das Aufeinanderprallen der gegenläufigen Stromstrahlen in der Kammer A erfolgt analog der Variante nach 16a. In der Variante 16d fehlen geradlinige Abschnitte der Beschleunigungsrohre 7 und die sich in den gegenläufigen Abschnitten der Spiralrohre 6 und 6' in entgegengesetzten Richtungen drehenden erzeugten Drallstromstrahlen prallen unmittelbar in dieser Kammer A aufeinander.
  • Dadurch wird eine Überlagerung der Effekte des Aufeinanderprallens der gegenläufigen Stromstrahlen und deren Drallens erreicht, wodurch die Verweildauer der Körner in der Kammer A vergrößert und der Abspelzungsgrad (im Bedarfsfall des Schrotens) durch eine höhere Getreidekonzentation unmittelbar in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen erhöht werden.
  • In der Variante nach 16e (nach Anspruch 41) sind die Beschleunigungsrohre 1 und 2 als Toroidhälften ausgeführt, wobei sie beiden ein Toroid bilden, in dessen langgezogenen Zweigen die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A und die Verteilungskammer B untergebracht sind, die jeweils an das vertikale Ableitungsrohr dieser Stufe 4 und der vorangehenden 5 angeschlossen sind.
  • Diese Baueinheit der Anlage arbeitet in nachfolgender Weise. Das Gas-Getreide-Gemisch aus der vorangehenden Stufe wird durch das Rohr 5 in die Verteilerkammer B eingeleitet, wo der Gas-Getreide-Strom in zwei gleich große Ströme aufgeteilt und durch Beschleunigungsrohr-Toroidhälften 1 und 2 in die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A geleitet wird, von wo aus der Gas-Getreide-Strom nach der Umkehr des Getreides in die nachfolgende Stufe durch das Ableitungsrohr 4 geleitet wird. Eine solche in der Praxis erprobte Ausführung der Beschleunigungsrohre mit der sich stetig ändernden Ellipsform der Beschleunigungsrohre gestattet es, das Prallen der Körner gegen die Rohrwände beim Wenden der Gas-Getreide-Ströme zu verringern und die Körner bei deren Bewegung zur Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in der Kammer A schnell zu beschleunigen, dadurch sinkt der dynamische Widerstand des Systems, während die Intensität der Körnererwärmung steigt.
  • In 16f ist das Schema einer Zweistufen-Anlage mit gegenläufigen Ringstromstrahlen (nach Ansprüchen 42 und 45) gezeigt. Es ist im Schema 2 eine Variante der Anordnung der Stromstahlen gezeigt. In der Variante I ist das aus zwei gegenläufigen Stromstrahlstufen bestehende System horizontal angeordnet. Zu ihm gehören das Zuleitungsrohr 4, die. Verteilerkammer B, zwei horizontale halbringförmige Beschleunigungsrohre 1 und 2, die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A, das Ableitungsrohr 3 und die zweite Stufe, die aus analogen Kammern B2 und A2, analogen Beschleunigungsrohren 5 und 6 und dem Ableitungsrohr 7 besteht. Alle Bestandteile dieses Stufensystems der ringförmigen Strahlen sind horizontal angeordnet.
  • In der Variante nach II sind diese nacheinander angeordneten Stufen mit gegenläufigen Stromstrahlen vertikal angeordnet.
  • Diese Einrichtung arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Durch das Rohr 4 gelangt der Wärmeträgerstrom mit Getreide durch die Verteilerkammer B1 in halbringförmige Rohre 1 und 2. Unter Einwirkung hyrodynamischer und Zentrifugalkräfte wird das Getreide in diesen Beschleunigungsrohren beschleunigt und gelangt in die Kammer A1, wo die Getreideerwärmung in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen besonders intensiv ist. Aus der Kammer A1 gelangt der Gas-Getreide-Strom durch das Ableitungsrohr 3 in die Verteilerkammer B2 der zweite Stufe und wird durch halbringförmige Rohre 6 und 5 durch Kammer A2 und Ableitungsrohr 3 aus der zweiten Stufe ausgeleitet.
  • In der vertikalen Variante II der halbringförmigen gegenläufigen Stromstrahlstufen läuft der Prozess analog ab. Aber in der Variante der Bewegung des Gas-Getreide-Gemisches von unten nach oben sind relative Geschwindigkeiten des Wärmeträgers und des Getreides etwas höher und somit ist auch die Verweildauer des Getreides in einer solchen Einrichtung entsprechend größer.
  • In der halbringförmigen, Variante einer solchen Organisation des Zusammenwirkens der Strahlen des Gas-Getreide-Gemisches wurde durch Versuche festgestellt, dass die Beschleunigung der Teilchen größer war als an Gleichstromabschnitten des Rohr, während die Bremszeit im gegenläufigen Stromstrahl kleiner war. Die Gesamtzeit der Bremsung und der Beschleunigung, d. h. die Verweildauer des Getreides in den Zonen des aktiven Zwischenphasen-Wärmeaustauschs, ist annähernd gleich. Deswegen geht die Getreideerwärmung in dieser Variante ebenfalls schnell zu Ende, wodurch das nachfolgende Bersten des Getreides effektiver abläuft. In einer Reihe Fälle ist die horizontale oder vertikale Anordnung der gegenläufigen Stromstrahlstufen praktisch zweckmäßig ist. In 16g (nach Anspruch 43) ist eine Variante der konstruktiven Lösung gezeigt, bei der krummlinige Beschleunigungsrohre jeder Stufe in horizontale und die Ableitungsrohre in den vertikalen Ebenen angeordnet sind.
  • Diese Einrichtung besteht aus dem vertikalen Zuleitungsrohr 1, der Verteilerkammer B, den halbringförmigen Beschleunigungsrohren 2 und 3 der ersten gegenläufigen Stromstrahlstufe, der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen A der ersten Stufe, die als eine Dreiwegekammer ausgeführt ist, und dem Ableitungsrohr 4. Unter der ersten Stufe ist die zweite Stufe mit Beschleunigungsrohren 5 und 6, mit der Verteilerkammer und Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, das Ableitungsrohr 7 und die untere letzte Stufe mit halbringförmigen Beschleunigungsrohren 10 und 11, zwei Kammern und dem Ableitungsrohr 11 angeordnet.
  • Die Einrichtung arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Der Gas-Getreide-Strom gelangt ins Rohr 1 und dann in die Verteilerkammer B, von wo aus er in zwei gleich großen Strömen durch halbringförmige Rohre 1 und 2 in Kammer A und nach dem Umlauf und Erwärmung in gegenläufigen Stromstrahlen ins Ableitungsrohr 4 gelangt. Danach wiederholt sich der ähnliche Prozess der Getreideerwärmung in der zweiten und der dritten gegenläufigen Stromstrahlstufen. Eine Anordnung der ringförmigen (generell krummlinigen) Beschleunigungsrohre in horizontaler Ebene senkrecht zu Ableitungsrohren macht eine gedrungene Bauweise der Einrichtung möglich. Die Intensität der Getreideerwärmung ist nicht niedriger als in der Variante mit halbringförmigen mehrstufigen Stromstrahlen (16f). In 17a (nach Anspruch 44) ist eine Variante der Organisation mehrstufiger gegenläufiger Stromstrahlen gezeigt, in der krummlinige Beschleunigungsrohre in Stufen in einem Winkel zur horizontalen Ebene angeordnet sind.
  • Die Einrichtung besteht aus dem Zuleitungsrohr 1, das mit der Verteilerkammer durch zwei halbringförmige Rohre 2 der ersten Stufe verbunden ist, die in einem Winkel α1 zur horizontalen Ebene liegen und an die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen angeschlossen sind, die mit dem Ableitungsrohr 3 verbunden ist. Das Rohr 3 ist mit der Verteilerkammer der zweiten Stufe verbunden, an die zwei analoge halbringförmige Rohre 4 angeschlossen sind, die in einem Winkel α2 < α1 liegen. Sie sind an ihre Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen und das Ableitungsrohr der zweiten Stufe 5 angeschlossen. Das Rohr 5 ist an die Verteilerkammer angeschlossen, die mit den zwei halbringförmigen Beschleunigungsrohren 6 der dritten Stufe, die in einem Winkel α3 < α2 zur horizontalen Ebene liegen, verbunden ist. Rohre 6 sind an ihre Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen und dem Ableitungsrohr 7 angeschlossen.
  • Die Einrichtung arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Heißer Wärmeträgerstrom treibt das Getreide durch das Vertikalrohr 1 und dann durch die Verteilerkammer B, von wo aus er in krummlinige, in diesem Fall halbringförmige, Beschleunigungsrohre 2 gelangt. Die Rohre liegen in einer Ebene in einem Winkel α1, der dem natürlichen Winkel des zu behandelnden Getreides gleich oder kleiner als dieser ist, wodurch eine Ablagerung des Getreides in den Rohren ausgeschlossen wird. Nach der Vorwärmung des Getreides in den Beschleunigungsabschnitten der Rohre 2 und in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der ersten Stufen gelangt der Gas-Getreide-Strom durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen ins vertikale Ableitungsrohr 3, und von dort aus durch die Verteilerkammer in die halbringförmigen Beschleunigungsrohre 4 der zweiten Stufe. Rohre 4 sind in einem Winkel α2 < α1 zur horizontalen Ebene angeordnet, weil das in der ersten Stufe vorgetrocknete und beschleunigte Getreide, schon bei einem solchen Winkel α2 in den Beschleunigungsrohren der zweite Stufe unter keinen Umständen zur Ablagerung kommt.
  • Aus der zweiten Stufe gelangt das im Wärmetägerstrom vorgewärmte Getreide durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen in das vertikale Ableitungsrohr 5 und aus diesem durch die Verteilerkammer in die Beschleunigungsrohre 6 der dritten gegenläufigen Stromstrahlstufe. Rohre 6 liegen in einem Winkel α3 < α2. Der Grenzwert des Winkels α3 kann gleich Null sein, da das in der dritten Stufe erwärmte Getreide eine höhere Porösität und Schüttfähigleit erhält, wodurch es in der letzten gegenläufigen Stromstrahlstufe zuverlässig transportiert werden kann. Das in der dritten Stufe teilweise oder vollständig geborstene Getreide gelangt nach der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen in das vertikal (oder in einem Winkel zur vertikalen Ebene) angeordnete Ableitungsrohr 7, von wo aus der Gas-Getreide-Strom zur Winsichtung gelangt. Eine solche Variante der Ausführung der Stufen der gegenläufigen Stromstrahlstufen ist besonders bei der Wärmebehandlung von sehr feuchtem Getreide zweckmäßig, dessen Schüttfähigkeit niedriger ist als die des vorgetrockneten. In 17b (nach Ansprüchen 43, 45 und 46) ist ein kombiniertes Schema einer Einrichtung für die Getreideerwärmung gezeigt, mit der die Merkmale der Erfindung realisiert werden, die in diesen Ansprüchen dargelegt sind.
  • Diese Einrichtung, die aus dem mehrstufigen System der gegenläufigen Stromstrahlen, zu dem in jeder Stufe Beschleunigungs- und Ableitungsrohre gehören, besteht, zeichnet sich dadurch aus, dass die benachbarten Stufenpaare, die als Toroide ausgeführt sind, in der Achse der Toroidrohre einen gemeinsamen Punkt haben, wobei in dem an diesen Punkt anliegenden Abschnitt ein Spalt gebildet ist und die benachbarten Stufenpaare durch Ableitungs-, beispielsweise vertikale Rohre, miteinander verbunden sind.
  • Die Beschleunigungsrohre von zwei benachbarten Stufenpaaren können auch quadratisch bzw. vom viereckigen Querschnitt mit Bildung eines im Abschnitt des Anliegens der Außenwände der Beschleunigungsrohre von zwei benachbarten Stufen liegenden Spaltes zum Durchgang des Gas-Getreide-Stroms ausgeführt sein.
  • Die Einrichtung (17b) besteht aus dem Zuleitungsrohr 1, das durch die Verteilerkammer mit zwei horizontalen halbringförmigen Rohren 2 der ersten gegenläufigen Stromstrahlstufe verbunden ist. Die erste Stufe ist mit der zweiten, mit dieser gepaarten, Stufe durch einen Spalt im am Punkt A, anliegenden Abschnitt verbunden, der sich zugleich in der Achse der Toroidrohre der ersten und der zweiten Stufen befindet, verbunden. Die zweite Stufe besteht aus halbringförmigen Rohren 3, die durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem vertikalen Ableitungsrohr 4 verbunden, das seinerseits durch die Verteilerkammer mit den horizontalen halbringförmigen Rohren 5 der dritten Stufe verbunden ist, die ihrerseits durch den Spalt, der sich am Punkt A2 befindet, mit den halbringförmigen Rohren 6 der vierten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen, die mit der dritten gepaart ist, verbunden ist. Rohre 6 sind durch die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, vorwiegend als eine Dreiwegekammer, mit dem vertikalen Ableitungsrohr 7 verbunden, das mit der Verteilerkammer verbunden ist, an die zwei horizontale halbringförmige Rohre 8 der fünften Stufe angeschlossen sind. Rohre 8 sind durch einen am Punkt A3 anliegenden Abschnitt befindlichen Spalt mit zwei halbringförmigen Rohren 9 der sechsten Stufe und mir ihren anderen Enden durch die Dreiwegekammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungsrohr 10 dieser Stufe verbunden.
  • Die Einrichtung (17b) arbeitet in nachfolgender Weise. Das im Wärmeträgerstrom schwebende Getreide gelangt in das vertikale Zuleitungsrohr 1. Durch die Verteilerkammer gelangt der Gas-Getreide-Strom in zwei halbringförmige Rohre 2. Die Körner werden in diesen beschleunigt, gelangen in die Zone des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Stromstrahlen, die sich in deren Verbindungsstelle am Punkt A, bildet. Nach dem Umlauf der Körner in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen dringen sie durch den Spalt aus der ersten Stufe in die zweite ein. Hier werden sie in den halbringförmigen Rohren 3 wieder beschleunigt, die Teilchen kehren in der Dreiwegekammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, das aus diesen Rohren gebildet wird, aus der sie dann durch das Ableitungsrohr 4 hinaufgebracht werden, um. Somit sind die erste und die zweite miteinander gepaarte Stufen nicht durch ein Ableitungsrohr sondern durch einen Spalt miteinander verbunden. Deshalb vereinen halbringförmige Rohre 2 der ersten Stufen die Funktionen der Beschleunigungs- und der Ableitungsrohre. Und das erste Paar der benachbarten horizontalen gegenläufigen Stromstrahlstufen und zwar die zweite Stufe dieses Paars, ist durch das Ableitungsrohr 4 mit der dritten Stufe (der ersten Stufe des zweiten Paars der gegenläufigen Stromstrahlstufen) verbunden. Der Gas-Getreide-Strom wird durch das Rohr 4 durch die Verteiler-Dreiwegekammer in die halbringförmige Rohre 5 der dritten Stufe geleitet, wo das erwärmte Getreide beschleunigt wird, und in die durch Rohre 6 gebildete Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen gelangt, und nach dem Umlauf und nachfolgender Erwärmung in dieser Zone dringt es mit dem Wärmeträgerstrom durch den am Punkt A2 befindlichen Spalt in die halbringförmigen Rohre 6 der vierten Stufe und gelangt dann durch die gegenläufige Dreiwegestrahlkammer in das Ableitungsrohr 7. Der Prozess der Getreideerwärmung wird in den halbringförmigen Rohren 8 und in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der fünften Stufe fortgesetzt, worauf der Gas-Getreide-Strom durch den zwischen den Stufen am Punkt A3 befindlichen Spalt in halbringförmige Röhre 9 der sechsten Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen und dann in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen, die in der Dreiwegekammer 6 dieser Stufe gelangt. In der fünften und sechsten Stufenpaaren geht der Prozess der Getreideerwärmung zu Ende, das Getreide berstet. Der Gas-Getreide-Strom wird durch den Ableitungskanal 10 in den Windsichter hinausgebracht. Somit zeichnet sich diese Variante der Einrichtung, die in 17b gezeigt ist, dadurch aus, dass krummlinige Beschleunigungsrohre 2, 3 und 5, 6 und 8, 9 in horizontalen, während die Ableitungsrohre 1, 4 und 10 in vertikalen Ebenen (nach Anspruch 43) liegen. Die Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen, die erste und die zweite, die dritte und die vierte, die fünfte und die sechste, sind in einer Ebene horizontal (nach Anspruch 45) angeordnet. In der ersten, der dritten und der fünften Stufen der gegenläufigen Stromstrahlen sind die Beschleunigungsrohre mit den Ableitungsrohren vereint, und die benachbarten Stufen mit diesen durch einen Spalt (nach Anspruch 46) verbunden.
  • In 17c (nach Ansprüchen 46 und 47) ist eine Einrichtung zur Getreideerwärmung gezeigt, in der die Rohre einer jeden Stufe einen runden Querschnitt und eine Toroidform haben. Die Einrichtung besteht aus dicht übereinander liegenden halbring-toroidförmigen gegenläufigen Stromstrahlstufen. Die, Anlage schließt das vertikale Zuleitungsrohr 1, das durch die Dreiwegekammer mit den halbringförmigen Rohren 2 der ersten Stufe verbunden ist, ein. Mit ihren anderen Enden sind die gegenläufigen Rohre 2 miteinander verbunden. Unter der ersten Stufe ist mit Kontakt der anliegenden Flächen die konstruktiv gleiche zweite Stufe mittig angeordnet.
  • Gegenüber der Dreiwegekammer ist an der Anschlussstelle der halbringförmigen Rohre 2 der ersten Stufe und der halbringförmigen Rohren 3 der zweiten Stufe ein Spalt 4 vorhanden, der in anliegenden Flächen der Rohre ausgeschnitten ist. Die den Spalten gegenüberliegenden Rohre 3 sind miteinander verbunden und an der Verbindungsstelle ist der Spalt 4 vorhanden, ausgeschnitten zwischen den halbringförmigen Rohren 3 der zweiten Stufe und den ähnlichen halbringförmigen Rohren 5 der dritten Stufe. Rohre 5 sind durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungsrohr 7 verbunden.
  • Die Einrichtung nach 17c arbeitet in nachstehender Weise. Der Gas-Getreide-Strom gelangt durch den Rohransatz 1 und die Dreiwege-Verteilerkammer in die zwei halbringförmige Rohre 2 der ersten Stufe. Das Getreide wird in diesen Rohren beschleunigt in die am anderen Rohrende 2 befindliche Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen geleitet. Das angewärmte Getreide gelangt nach Umlauf in dieser Zone durch den Spalt 4 in die halbringförmigen Rohre 3 der zweiten Stufe, wo es erneut durch den Wärmeträger beschleunigt wird und in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen gelangt, die durch gegenläufige Rohre 3 gebildet wird. Nach dem Umlauf in dieser Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen gelangt der Gas-Getreide-Strom durch den Spalt 5 und durch halbringförmige Rohre 6 in die nächstfolgende Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen. In dieser Zone erfolgt die endgültige Erwärmung und das Bersten des Getreides. Der Gas-Getreide-Strom wird durch die Dreiwegekammer des Aufeinandertreffens der Strahlen ins Ableitungsrohr 7 geleitet und zum Windsichter ausgebracht.
  • In dieser Einrichtung dienen die halbringförmigen Rohre 2 und 3 zugleich als Beschleunigungs- und als Ableitungsrohre.
  • In 17d (nach Ansprüchen 46 und 48) ist eine Einrichtung für Getreideerwärmung gezeigt, in dem die Rohre einer jeden Stufen einen Quadratquerschnitt haben in der Länge kreisförmig gebogen ausgebildet sind.
  • Die Einrichtung besteht aus dicht übereinander liegenden rechteckigen (in diesem Fall von quadratischem Querschnitt) halbringförmigen gegenläufigen Stromstrahlstufen. Es ist eine Halbellipsform der Beschleunigungsrohre möglich. Die Anlage schließt das vertikale Zuleitungsrohr 1, das durch die Dreiwegekammer mit halbringförmigen Rohren vom Quaratquerschnitt 2 der ersten Stufe verbunden ist, ein. Mit ihren anderen Enden sind die gegenläufigen Rohre 2 miteinander verbunden. Unter der ersten Stufe ist mit Kontakt der anliegenden Flächen die konstruktiv gleiche zweite Stufe mittig angeordnet. Gegenüber der Dreiwegekammer ist an der Anschlussstelle der halbringförmigen Quadratrohre 2 der ersten Stufe und der halbringförmigen Quadratrohre 3 der zweiten Stufe ein Spalt 4 vorhanden, der in anliegenden unteren (die zur ersten Stufe gehört) und der oberen (die zur zweiten Stufe gehört) Flachwänden der Rohre ausgefräst ist. Diese Stufen ist sind somit durch eine Wand voneinander getrennt. Die den Spalten gegenüberliegenden Rohre 3 sind miteinander verbunden und an der Verbindungsstelle ist ein vorwiegend quadratischer Spalt 4 zwischen den halbringförmigen Rohren quadratischen Querschnitts 3 der zweiten Stufe und den ähnlichen halbringförmigen Röhren 5 der dritten Stufe ausgefräst Rohre 5 sind durch die Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungsrohr 7 verbunden. Diese Einrichtung arbeitet analog der oben beschriebenen (17c). Durch den gegenseitigen Kontakt der Stufen mit flachen Seitenflächen ist diese Variante noch kompakter, dabei ist der Metallaufwand geringer und die Wärmeverluste in die Umgebung niedriger.
  • In 18 (nach Ansprüchen 38, 46, 48, 49 und 50) ist eine Variante der Organisation mehrstufiger gegenläufiger Stromstrahlen zur Getreideerwärmung im Wärmetragerstrom gezeigt, bei der die Stufen nacheinander in mehreren Reihen mit Kontakt zwischen der oberen und der unteren Flächen angeordnet sind, wobei die letzte in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Stroms liegende Stufe der oberen Reihe mit der ersten in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Stroms liegenden Stufe der unteren Reihe verbunden ist.
  • Diese Einrichtung enthält das Zuleitungsrohr 1, das durch den Spalt 2 in der vertikalen Seitenwand mit den halbringförmigen Rohren 3 vom quadratischen Querschnitt verbunden ist. Die dem Spalt gegenüberliegenden Rohrenden sind durch einen Spalt 4 in der Innenseitenwand, die für die erste und die zweite mittig angeordneten Stufen gemeinsam ist, mit den halbringförmigen Rohren 5 der zweiten Stufe verbunden. Rohre 5 weisen am anderen Ende einen Spalt 6 in der Innenseitenwand auf, die für die halbringförmigen quadratischen Rohre 7 der dritten mittig liegenden Stufe gemeinsam ist, auf. Die dem Spalt 6 gegenüberliegenden Rohrenden 7 weisen einen Spalt 8 in der mit den halbringförmigen Rohren horizontalen Wand der mittig angeordneten gemeinsamen Stufe 9 auf.
  • Diese und die nachfolgenden Stufen sind tiefer (in der nächsten Reihe der ersten, der zweiten und der dritten Stufen angeordnet und haben eine mit diesen gemeinsame obere Wand, die für die ersten drei Stufen die untere ist.
  • Rohre 9 der vierten Stufe weisen am anderen Ende einen Spalt 10 in der mit den halbringförmigen quadratischen Rohren 11 der fünften Stufe gemeinsamen Seitenwand der halbringförmigen Rohren 11 der fünften Stufe auf, und die letzteren weisen ihrerseits am anderen Ende einen Spalt 12 im gemeinsamen Vertikalrohr der halbringförmigen Rohre 13 der sechsten mittig liegenden Stufe auf. Rohre 13 weisen am anderen Ende vom Spalt 12 einen Spalt 14 in ihrer unteren Flachwand auf und sind durch den Spalt mit dem Ableitungsrohre 13 verbunden.
  • Die Einrichtung arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Der Wärmeträgerstrom mit Getreide gelangt durch den Rohransatz 1 durch den Spalt 2 in zwei halbringförmige Rohre 3, das Getreide wird in Rohren 3 beschleunigt und gelangt in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der ersten Stufe, die am Spalt 4 an deren Außenseite angeordnet ist. Der Gas-Getreide-Strom dringt durch den Spalt 4 in halbringförmige Rohre 5 ein und gelangt in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der zweiten Stufe, von wo er durch den Spalt 6 in halbringförmige Rohre 7 und in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der dritten Stufe gelangt. Aus der dritten Stufe dringt der Gas-Getreide-Strom in den Spalt 8 in der horizontalen Wand in halbringförmige Rohre 9 ein und gelangt dann in die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der vierten Stufe. Durch den Spalt 10 im vertikalen Rohr gelangt der Gas-Getreide-Strom in halbringförmige Rohre 11 und erreicht durch diese die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der fünften Stufe, worauf er durch den Spalt 12 in halbringförmige Rohre 13 der letzten sechsten Stufe gelangt. Der Prozess der Getreideerwärmung und des Berstens läuft in den Beschleunigungsabschnitten der in den Rohren 13 und in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen ab, aus dem das geborstene Getreide durch den Strom des abgehenden Wärmeträgers durch den Spalt 14 in der horizontalen Wand in den vertikalen Ableitungsrohre 15 ausgetragen wird, dann wird der Gas-Getreide-Strom in den Windsichter geleitet.
  • Es ist eine andere Variante der Arbeit der Einrichtung möglich, bei der der Gas-Getreide-Strom der ersten halbringförmigen oberen Stufe in die unter diesen angeordnete untere vierte Stufe, dann in die fünfte untere Stufe, von dort aus in die zweite obere Stufe und so weiter geleitet wird. Eine solche Einrichtung ist sehr kompakt, einfach in der Herstellung und kann besonders effektiv für Erwärmung und Bersten von großkörnigen Getreidearten wie Mais, für die eine längere Zeit der intensiven Erwärmung in den gegenläufigen Stromstrahlen erforderlich ist, eingesetzt werden. In diesem Fall ist die Variante gezeigt, in der sechs gegenläufige Stromstrahlstufen kompakt angeordnet sind. Im Bedarfsfall kann die Zahl der Stufen, durch die das Getreide im Schwebezustand durchgelassen wird, vergrößert oder verringert werden.
  • In 19 (nach Anspruch 51) ist schematisch eine konstruktive Variante der Einrichtung für die Getreideerwärmung gezeigt, in der die zwei benachbarten Stufen als Rohr im Rohr ausgeführt sind und miteinander durch einen Ringspalt verbunden sind.
  • Die Einrichtung schließt den Zuleitungsrohransatz 1, durch die Dreiwege-Verteilerkammer an die halbringförmigen Innenrohre 2, die miteinander zu einem Toroid verbunden sind, angeschlossen, in dem an der der Kammer gegenüberliegenden Seite ein Ausschnitt als ein Ringspalt 3 vorhanden ist. Die halbringförmigen Rohre 3 sind koaxial (Rohr im Rohr) in die halbringförmige Außenrohre 4 eingesetzt, die ebenfalls zu einem Außentoroid vereint sind. Untere Flächen der halbringförmigen Außenrohre 4 kontaktieren mit den angrenzenden oberen Flächen der unter diesen angeordneten eben solchen halbringförmigen Rohre 5. Zwischen ihnen ist in der gemeinsamen Wand das Loch 6 ausgeschnitten. In den halbringförmigen Rohren 5 sind koaxial zwei halbringförmige Innenrohre 7, die ein Toroid bilden, das ebenfalls einen Ausschnitt als ein Ringspalt 8 aufweist, angeordnet. Halbringförmige Innenrohre 7 sind an ihren anderen Enden durch Dreiwegekammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungsrohransatz 9 verbunden.
  • Die Einrichtung (19) arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Der Gas-Getreide-Strom gelangt in die Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten durch den Rohransatz 1, dann wird das Getreide durch den Wärmeträgerstrom in den halbringförmigen Rohren 2 der ersten Stufe beschleunigt. Durch den Zwischenspaltraum 3 gelangt das Getreide nachdem Umlauf in die halbringförmigen Rohre der zweiten Stufe (in das Innere des Außentoroids) und schwebt dann in den gegenläufigen Stromstrahlen am Spalt 6, durch den dann der Gas-Getreide-Strom in den Rohrzwischenraum gelangt, der durch das halbringförmige Außenrohr 5 und das halbringförmige Beschleunigungsrohr 7 gebildet ist. Am Ringspalt 8, an dessen Außenseite, schwebt das Getreide in gegenläufigen Stromstrahlen in der dritten Stufe mit nachfolgender Ausleitung des Gas-Getreide-Stroms durch den Spalt 8 in die Beschleunigungsrohre 7 der vierten Stufe. Das Getreide erwärmt sich vollständig und berstet in den Beschleunigungsabschnitten in Rohren 7 und in der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen der vierten Stufe, worauf der Gas-Getreide-Strom durch gegenläufige Dreiwegekammern und den Rohransatz 9 in die Vorrichtung zum Abscheiden des geborstenen Getreides aus dem Wärmeträger ausgeleitet wird.
  • In 20 ist eine Variante der Pilotanlage gezeigt, in der die Organisation der mehrstufigen gegenläufigen Stromstrahlen gemäß 17a (nach Anspruch 44) in der Praxis erprobt wurde. Die Anlage besteht aus demm Lufterhitzer 1, der durch das Zuleitungsrohr 2 mit den halbringförmigen Rohren 3 der ersten gegenläufigen Stromstrahlstufen 1 verbunden ist, deren andere Enden mit dem Ableitungsrohr 4 verbunden sind. Das Rohr 4 ist mit den halbringförmigen Rohren 5 der zweiten Stufe verbunden, deren andere Enden mit dem Ableitungsrohr 6 verbunden sind. An die zweite Stufe sind analog hintereinander angeordnete halbringförmige Rohre 7 und das Ableitungsrohr 8 der dritten Stufe, Rohre 9 und 10 der vierten Stufe und Rohre 11 und 12 der fünften gegenläufigen Stromstrahlstufe angeschlossen. Das gesamte System der in einem veränderlichen Winkel zur Horizontalebene liegenden halbringförmigen Rohre, die durch vertikale Ableitungsrohre verbunden sind, ist mittig in die zylindrisch-konische Absetzkammer 13 eingesetzt. Im zentralen zylindrischen Teil der Kammer 13 ist der Lufterhitzer 1 ebenfalls mittig angeordnet. Die Kammer 13 hat einen Ausleitungsrohransatz 14 mit der Luftschleuse, der mit dem Behälter des Fertigetreides 15 verbunden ist. An den Deckel 16 der Absetzkammer 12 ist das Rohr 17, durch das der Innenraum der Kammer 13 mit dem Zyklon 18 verbunden ist, in dessen unterem Teil eine Kammer 19 und im oberen Teil der Ableitungsrohransatz 20 vorhanden sind, angeschlossen. Der Lufterhitzer 1 ist mit dem Wärmeträger-Einlaufrohransatz 21 versehen. An das Rohr 2 ist der Getreidemengenzuteiler des Anfangsgetreides 22 angeschlossen.
  • Die Anlage arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Aus dem Lufterhitzer 1 wird der heiße Wärmeträger, der mit dem durch den Getreidemengenzuteiler 22 eingegebenen Getreide vermischt ist, durch das Zuleitungsrohr 2 in die halbringförmigen Rohre 3 der ersten gegenläufigen Stromstrahlstufe geleitet und geht dann, analog dem oben beschriebenen Prozess (17a), der Gas-Getreide-Strom durch den Ableitungsrohransatz 4, Rohre 5 und 6 der zweiten Stufe, 7 und 8 der dritten Stufe, 9 und 10 der vierten Stufe, 11 und 12 der fünften Stufe durch. Durch das Ableitungsrohr 12 gelangt der Gas-Getreide-Strom in die Absetzkammer 13, in der sich das geborstene großkörnige Getreide absetzt, und gelangt durch die Luftschleuse, die am Ableitungsrohransatz 14 angeordnet ist, in den Behälter des Fertigprodukts 15. Der aus der Kammer 13 durch das Loch in ihrem Deckel 16 kommende Wärmeträger gelangt durch das Rohr 17 ins Zyklon 18, wo kleinkörnige Fraktionen des Getreidegemisches, die Spelze und zerkleinertes Getreide aus dem Strome abgeschieden und in der Kammer 19 absetzen, wonach der gereinigte Wärmeträger durch den Rohransatz 20 aus dem Zyklon 18 herausgeleitet und in der Regel in den Umlaufkreis durch das Ableitungs-Umlaufrohr (in 20 nicht gezeigt) an den Einlaufrohransatz 21 des Lufterhitzers 1 zurückgeführt wird. Die Hauptbesonderheiten dieser Anlage können wie folgt gekennzeichnet werden.
  • Die Anlage für Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Stromstrahlen enthält einen indsichter, eine Reihe hintereinander angeschlossene Beschleunigungs- und Ableitungsrohrpaare, die beispielsweise als Ringschlangenrohr mit Beschleunigungsrohren, die in einem Winkel zur Horizontalebene liegen, ausgeführt sind; innerhalb des Ringschlangenrohrs befindet sich das zylindrische Gehäuse des Lufterhitzers mit dem über diesem angeordneten Getreidemengenzuteiler, wobei der Windsichter als Absetzkammer ausgeführt ist, in der der Lufterhitzer mit ringförmigen Ringschlangenrohren angeordnet ist, wobei die Ableitungsrohre des letzten in der Bewegungsrichtung des Getreides liegenden Rohrpaars in die Absetzkammer eingeführt sind.
  • Durch diese Konstruktion der Anlage wird der Energieaufwand verringert und sie zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise aus. Sie kann in beliebigen Varianten der Anlage verwendet werden, in denen halbringförmige, halbellipsförmige parallel-ringförmige Beschleunigungsrohre oder Rohre vom Typ Rohr im Rohr, geneigt oder horizontal, mit rechteckigem oder rundem Rohrquerschnitt eingesetzt werden.
  • In 21 ist eine Variante der Anlage gezeigt, in der die in 18 (nach Anspruch 50) gezeigte Variante weiterentwickelt wurde.
  • Die Anlage schließt den Wärmegenerator 1, den Getreidemengenzuteiler des Getreides 2, der durch das Wärmeträgerzuleitungsrohr 3 mit dem horizontalen Rohransatz 4 verbunden ist, der am Gehäuse 5 der Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten befestigt ist, ein. Der Rohransatz 4 ist an die Beschleunigungsrohre der ersten Stufe des mehrstufigen Systems der an der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen miteinander verbundenen Beschleunigungsrohre angeschlossen.
  • Dieses mehrstufige System der Beschleunigungsrohre stimmt mit dem oben beschriebenen (3) überein und ist deswegen mit derselben Nummer 16 in 21 gekennzeichnet. Am Auslauf des Gas-Getreide-Stroms ist die letzte sechste Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen mit einem flexiblen Rohransatz 6 versehen. Im unteren Teil des Gehäuses 5 ist die zylindrisch-konische Getreideabsetzkammer 7 untergebracht, in der der Füllstandgeber 8 montiert ist, der durch das Steuergerät 9 mit dem Elektromotor 10 verbunden ist, der die Drehzahl der Luftschleuse 11 regelt.
  • In 21 ist eine Variante der Anlage gezeigt, die eine Weiterentwicklung der oben beschriebenen Variante gemäß 18 (nach Anspruch 50) darstellt. Die Anlage schließt den Wärmegenerator 1, den Getreidemengenzuteiler des Getreides 2, der durch das Wärmeträgerzuleitungsrohr 3 mit dem horizontalen am Gehäuse 5 der Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten befestigten Rohransatz 4 verbunden ist, ein. Der Rohransatz 4 ist an die Beschleunigungsrohre der ersten Stufe des mehrstufigen Systems des Aufeinandertreffens der Strahlen angeschlossen. Dieses mehrstufige System der Beschleunigungsrohre stimmt mit dem oben beschriebenen (18) überein und ist deswegen mit derselben Nummer 16 in 21 gekennzeichnet. Am Auslauf des Gas-Getreide-Stroms ist die letzte sechste Stufe der gegenläufigen Stromstrahlen mit einem flexiblen Rohransatz 6 versehen. Im unteren Teil des Gehäuses 5 ist die zylindrisch-konische Getreideabsetzkammer 7 untergebracht, in der der Füllstandgeber 8 montiert ist, der durch das Steuergerät 9 mit die Drehzahlen der Luftschleuse 11 regelnden Elektromotor 10 verbunden ist.
  • Der Ausleitungsrohransatz 12 mit der Luftschleuse 11 ist an den Behälter des Fertigprodukts 13 angeschlossen. Das Gehäuse 5 hat eine Seitenwand 14, eine konische Wand 15 und eine obere horizontale Wand 16 sowie einen Ausleitungsrohransatz 17, der aus Innenseiten der Stufen vom kleinstem Maß gebildet und mit seinem oberen Teil mit dem Ableitungsrohr 18 verbunden ist, dessen anderes Ende an das Zyklon 19 angeschlossen ist, das mit der Ausbringungskammer 20 versehen ist. Das Zyklon ist durch das Umlaufrohr Rohr 21, das einen Ablaßrohransatz 22 aufweist, mit dem Gebläse 23 verbunden, dessen Druckseite an den Wärmegenerator 1 angeschlossen ist.
  • Die Anlage arbeitet in nachstehend beschriebener Weise. Der Wärmegenerator 1 erwärmt den abgekühlten Wärmeträger des Umlaufsystems und leitet es durch das Zuleitungsrohr 3, an welches der Getreidemengenzuteiler 2 angeschlossen ist, an den Einlaufrohransatz 4 der Einrichtung für Getreideerwärmung und -bersten. Der Gas-Getreide-Strom wird, wie oben beschrieben, durch das System der gegenläufigen Stromstrahlstufen 6 gefördert. Durch den flexiblen Rohransatz aus der letzten sechsten Stufe wird das geborstene Getreide durch den Wärmeträgerstrom in den Behälter ausgeleitet, der durch das Gehäuse 5 mit der zylindrischen Seitenwand 14, der konischen 15 und der oberen Wand 16 begrenzt ist. In diesen Behälter, der eine zylindrisch-konische Absetzkammer 7 darstellt, wird der Gas-Getreide-Strom eingeleitet. Das geborstene Getreide setzt sich in dieser Kammer ab und bewegt sich als eine dichte Schicht zum Ausleitungsrohransatz 12. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Getreideschicht (Abstehdauer) wird mittels Füllstandgeber 8 geregelt, von dem das Signal an das Steuergerät 9 kommt, und von diesem an den Elektromotor 10 der Luftschleuse 11 gelangt. Durch Änderung der Drehzahlen des Elektromotors wird die benötigte Leistung der Luftschleuse 11 eingestellt. Nach dem Abstehen in der Absetzkammer 7 gelangt das Getreide durch den Rohransatz 12 mit der Luftschleuse 11 in den Behälter des Fertigprodukts 13. Der Wärmeträgerstrom, der Spelze, Bruchkörner oder kleinkörnige Fraktionen der Getreidegemische enthält, gelangt durch den Ausleitungsrohransatz 17 und das Ableitungsrohr 18 an die zweite Stufe der Windsichtung ins Zyklon 19. Im Behälter 20 setzt sich Spelze u. ä. ab, während der gereinigte und gekühlte Wärmeträger durch das Umlaufrohr 21, zu dem der Rohransatz 22 zum Ablassen des überschüssigen Wärmeträgers gehört, ins Gebläse 23 und aus diesem in den Wärmegenerator 1 gelangt.
  • Die Hauptbesonderheiten der entwickelten Anlage können wie folgt formuliert werden.
    • 1. Die Anlage für die Wärmebehandlung disperser Produkte in gegenläufigen Stromstrahlen, zu der das Gehäuse gehört, in dem ein mehrstufiges System der miteinander im Abschnitt des Aufeinandertreffens der Strahlen verbundener Beschleunigungskanäle, wobei an den Einlauf des ersten von diesen der Getreidemengenzuteiler und der Auslauf des letzten von ihnen an den Windsichter angeschlossen sind, untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Stufen der Beschleunigungskanäle koaxial, eines in dem anderen, beim Kontakt durch Seitenflächen angeordnet und durch Spalte in den Seitenwänden der benachbarten Stufen der Beschleunigungskanäle miteinander verbunden sind.
    • 2. Die Anlage nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige System der Beschleunigungskanäle in mehreren hintereinander folgenden Reihen mit Kontakt der jeweils oberen und unteren Flächen aufgebaut ist, wobei die in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Stroms liegende Stufe der oberen Reihe mit der in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Stroms der ersten Stufe der nachfolgenden Reihe durch Spalte in den oberen und unteren Flächen miteinander verbunden sind.
    • 3. Die Anlage nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windsichteinrichtung mit dem Gehäuse der Anlage vereint und als eine Absetzkammer ausgebildet ist, die mit dem Zyklon durch einen Ausleitungsrohransatz verbunden ist, der durch die Innenwände der Stufen von kleinsten Abmessungen gebildet ist, wobei die Windsichtkammer durch Außenwände des Außenkanals und den zylindrisch-konischen Boden gebildet und mit einem Füllstandgeber und einer Luftschleuse von steuerbarer Leistung ausgestattet ist, der elektrisch mit dem Füllstandgeber verbunden ist.
    • 4. Die Anlage nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungskanäle als langgezogene Toroidhälften ausgeführt und die Abschnitte des Aufeinandertreffens der Strahlen in der Mitte der langen Toroidzweige angeordnet sind.
  • Zum Zwecke der Abscheidung der Getreidefraktionen nach ihren aerodynamischen Eigenschaften schon in den Absetzkammern ist es möglich, die Absetzkammer 7 durch eine bewegliche Trennwand in zwei Stufen zu teilen, diese Kammer mit einer zusätzlichen Luftschleuse auszustatten und den Ausleitungsspalt der letzten gegenläufigen Stromstrahlstufe mit dem biegsamen Rohransatz zu verbinden, um die Richtung des Gas-Getreide-Stroms ändern zu können.
  • Bei der Durchführung des Prozesses der Getreideerwärmung und des -berstens in den gegenläufigen Stromstrahlen in einer jeden Variante der Anlage ist zu beachten, dass je nach der Anfangsfeuchtigkeit des Getreides die Temperatur des Wärmeträgers und die Größe der Getreidecharge am Einlauf die Temperatur am Auslauf überwacht werden soll. Sie darf nicht unter 180–200°C liegen. Je höher die Feuchtigkeit des Anfangsgetreides, desto höher muss die Temperatur des Wärmeträgers und desto niedriger die Getreidemenge am Einlauf der Anlage sein. In einem Grenzfall – bei einer Anfangsfeuchtigkeit des Getreides bis zu 30% – soll die Temperatur des Wärmeträgers-Luft oder Rauchgas-höchstens 450–500°C und des überhitzten Wasserdampfs höchstens 600°C betragen.
  • Im Ergebnis der in genannten Temperaturgrenzen durchgeführten Versuche wurde festgestellt, dass je kleiner die Zeitwerte für die Getreideerwärmung und -Bersten gewählt werden, desto höher muß die Temperatur des Wärmeträgers sein, damit das Getreide bersten kann. Es wurde ein Verfahren entwickelt, bei welchem ein konstanter (vorgegebener) Dextrinierungsgrad der Getreidestärke durch Erhöhung der Wärmeträgertemperatur im Verhältnis zu der Anfangsfeuchtigkeit des Getreides gewährleistet wird.
  • Besonders bevorzugt findet das unvollständige Bersten von wenigstens einem Teil des Getreides bei der Getreideerwärmung in gegenläufigen Stromstrahlen teilweise schon bei einer Getreidetemperatur von 85–95°C statt. Um den durch die hohe Temperatur und die relativ lange Erwärmungszeit bedingten negativen Veränderungen im Getreide vorzubeugen und die Erwärmungszeiten sowie die Größe der Anlagen zu reduzieren, kann die Separation des Getreides aus den gegenläufigen Stromstrahlen schon bei der Temperatur von 85–95°C durchgeführt werden. Anschließend wird die heiße Getreideaufbereitung durchgeführt. Dabei steigt der Berstgrad des Getreides. Der Dextrinierungsgrad der Getreidekulturen erreicht 20–35%. Die Abnahme der Aktivität der Trypsininhibitoren in Hülsenfrüchten sinkt um 75–95%. Die Effektivität des angemeldeten Verfahrens und in den Anlagen zu dessen Realisierung unter den in dieser Offenlegungsschrift genannten Bedingungen wird durch eine dutzendfach höhere Geschwindigkeit der Getreideerwärmung gegenüber den bekannten Analoga und Prototypen bestimmt. Es wurde ein im Vergleich zum Prototypen höherer Berstgrad des Getreides und ein höherer Dextrinierungsgrad der Getreidestärke erreicht.
  • Die Ergebnisse der Untersuchung einer Gerstepartie, die durch eine unabhängige Einrichtung durchgeführt wurde, zeugen davon, dass beim Quetschen der Dextrinierungsgrad D = 5,4%, bei der Mikronisierung des Getreides mit einer Anlage der Firma „Micronising” D = 35,2% und nach dem angemeldeten Verfahren D = 48,3% betrug. Während im Prototyp der Berstgrad k = 1,95 betrug, so lag er nach dem angemeldeten Verfahren bei k = 2,38.
  • Durch dieses Verfahren können gleichzeitig mit dem Getreidebersten Bedingungen für dessen Abspelzen bis zu 99,5% gewährleistet, das Getreide bei dessen Anfangsfeuchtigkeit von 25–30% garantiert auf eine Reprise von 13,5% getrocknet und gleichzeitig dessen Berstgrad k = 2,25 erreicht werden.
  • Bei einer nach dem angemeldeten Verfahren vorgenommenen Behandlung von mehreren Getreidearten, beispielsweise Gerste, grobschrötiger Mais und Raps, wurde ein vorgeschriebener Berstgrad aller Getreidearten erhalten und das Getreidegemisch, das Grundlage für viele Mischfutter ist, zeichnete sich durch hohe Qualität aus. Im Roggen wurde nach dessen Behandlung in gegenläufigen Stromstrahlen neben dem hohen Dextrinierungsgrad D = 32% der schädliche Tripsin-Inhibitor vollständig (zu 100%) inaktiviert, wodurch der Anteil des Roggens im Futter für Absatzferkel, Kälber der zwei ersten Altersgruppen von 10–15% auf 50–60% erhöht werden konnte. Durch die Wärmebehandlung der Hülsenfrüchte (Soja, Raps, Erbsen u. a.) und der Schrote konnte eine Beseitigung von schädlichen Inhibitoren Tripsin, Chemotripsin u. a. zu 70–100% gewährleistet werden, wobei der Gehalt von Vitaminen und Lysin im Getreide praktisch unverändert blieb, wodurch sie bei den durchgeführten vergleichenden zootechnischen Versuchen in einer 2–3-fachen Menge ins Futter eingeführt werden konnten, was eine Gewichtszunahme von Vieh und Geflügel zur Folge hatte.
  • Bei der Fütterung einer Partie Ferkel und Absetzer mit Einsatz des nach diesem Verfahren, behandelten Getreides stiegen ihre Gewichtszunahmen um 10–15%, wobei der Abgang unbedeutend war. Ähnliche Ergebnisse wurden an Jungrindern erhalten. Im Futter für Legehennen betrug der Anteil des durch dieses Verfahren behandelten Roggens bis zu 40% (anstelle von bisher eingesetzten 10%), dabei stiegen die Gewichtszunahmen und die Legeleistung.
  • In vielen Regionen ist der Roggen wesentlich produktiver als der Weizen, Mais oder die Gerste, deswegen ist dort die Aufnahme von Roggen in die Futterrationen sehr rentabel. Die nach diesem Verfahren entwickelten Anlagen zeichnen sich durch wesentlich kleinere Abmessungen und Metallaufwand gegenüber den bis heute existierenden aus, sie sind einfach in der Herstellung und bedienungsfreundlich.

Claims (86)

  1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Getreide, umfassend die Erwärmung von Getreide unter Platzen in Schwebezustand in gegenläufigen Stromstrahlen des Wärmeträgers, die Windsichtung und die Abkühlung des Getreides dadurch gekennzeichnet, dass man die Erwärmung des Getreides und das Platzen in gegenläufigen Stromstrahlen bei pulsierenden Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 5–30°C/s, durchführt, wobei man die Trocknung des in der Regel feuchten Getreides gleichzeitig mit der Erwärmung bei den oben angeführten Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bis zum Platzen des Getreides durchführt, und die Zufuhr von ungeschrotetem Getreide zu den Wärmeträgerstrahlen bei einer Schwebegeschwindigkeit von über 12–14 m/s stattfindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wärmebehandlung des Getreides unter Platzen bei kontinuierlicher Zufuhr des Getreides zur Wärmebehandlung im Falle von gegenläufigen Gleichstromstrahlen bei einer Getreidedurchflussmenge von höchstens 2 kg/kg des Wärmeträgers durchführt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wärmebehandlung des Getreides unter Platzen und periodischer Zufuhr des Getreides zur Wärmebehandlung im Falle der gegenläufigen Umkehrstromstrahlen bei eine Gewichtsbelastung auf die Querschnittfläche des Beschleunigungsrohres von höchstens 80 kg pro Quadratmeter durchfuhrt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Erwärmung des Getreides unter Platzen in gegenläufigen Stromstrahlen bei pulsierenden Geschwindigkeiten des Wärmeträgers bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit vorzugsweise von 12–30°C/s, durchfuhrt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreideerwärmung und das Bersten für Getreidearten, die eine Schwebegeschwindigkeit von 12–14 m/s haben, beispielsweise Mais, auf eine Temperatur von 120–140°C und für Getreidearten, die eine Schwebegeschwindigkeit von 8–10 m/s haben auf eine Temperatur von 105–120°C, für Hülsenfrüchte, beispielsweise Soja, Erbsen, Raps, auf eine Temperatur von 95–110°C erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erwärmung und dem Bersten in gegenläufigen Strahlen und Windsichtung das Getreide bei dessen Höchsttemperatur, beispielsweise in einer dichten sich bewegenden Schicht bebrütet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgehende Wärmeträger in zwei Ströme getrennt wird, wobei der erste (Hauptstrom) zurückgeführt wird, und der zweite für Getreidenachbereitung (Abstehen) am Einlauf in gegenläufige Strahlen geleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getreide vor und/oder nach Erwärmen und Bersten in gegenläufigen Strahlen mit Lösungen von Aroma-, Geschmacks-, Vitaminen- oder Nährstoffen, beispielsweise aus Abprodukten der Milchverarbeitung, befeuchtet wird, wobei das Getreide nach dessen Erwärmung und Bersten vorwiegend auf 14%, und vor Erwärmung und Bersten auf 18–20% befeuchtet wird.
  9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtung und Vorerwärmung des Getreides (Abstehen) auf eine Temperatur nicht höher als 70–85°C, vorzugsweise auf 60–70°C, vorwiegend durch Abwärme, beispielsweise Wasserdampf von der Getreideoberfläche, erfolgt, falls er als Wärmeträger genutzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in der letzten Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen ein zusätzlicher Schälungs- und/oder Schrotungsvorgang des geborstenen Getreides durch Geschwindigkeitserhöhung des Wärmeträgers und lokale Getreidekonzentration in dieser Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen gegenüber den vorangehenden Zonen vorwiegend um das 1,3- bis 1,8-fache erfolgt.
  11. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslauf der letzten Stufe der gegenläufigen Gleichstromstrahlen eine Windsichtung je nach Berstgrad erfolgt, wobei nichtgeborstene Körner vorwiegend zur erneuten Erwärmung in die erste oder eine nachfolgende Stufe der gegenläufigen Strahlen geleitet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Erwärmung von ungeschroteten Getreide, vorwiegend von Getreidegemischen mit Bersten eine Schrotung der Getreidearten vorgenommen wird, bei denen die Schwebegeschwindigkeit höher als 10–11 m/s ist, wodurch ihre Größen vorwiegend auf 3,5–4,5 mm gebracht werden und die Schwebegeschwindigkeit auf 8–10 m/s reduziert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeträger der aus dem Lufterhitzer der Anlage kommende Saftdampf genutzt wird, wobei bei Mangel des Saftdampfes in der Einlaufzeit durch die Dampfzuführung aus dem externen Dampferzeuger, beispielsweise vom Dampfnetz der Futterfabrik oder Futterdämpfer des landwirtschaftlichen Betriebs ausgeglichen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Temperatur des Wärmeträgers-heißer Wasserdampf-in den Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen in einem Bereich von 350–500°C, die von der Getreideart und deren Erwärmungszeit von 3–5 s abhängig ist, aufrechterhalten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Wärmeträgers-wasserstoffhaltiges Gas, beispielsweise ein Luft-Rauchgas-Gemisch -in den Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen in einem Bereich von 250–400°C, die von der Getreideart und deren Erwärmungszeit von 4–7 s abhängig ist, aufrechterhalten wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass geborstene Körner nach der Windsichtung zum Heißquetschen geleitet werden, wobei die Temperatur der Quetschwalzen vorwiegend der Höchsttemperatur des Getreides gleich gehalten und die Wände der Quetschwalzen vorwiegend mit abgehendem Wärmeträgerstrom erwärmt werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig eine Erwärmung mit Bersten, Vermischen und, in einigen Fällen, Trocknung verschiedenartiger Getreidearten, beispielsweise Mischfutterkomponenten (Getreide, Hülsenfrüchte, Raps, Sonnenblumenkerne u. a. sowie Getreideprodukte-Schrote, Abpreßlinge u. ä.) in gegenläufigen Strahlen erfolgt.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung mit Bersten reihenfolglich in einer Betriebsweise der gegenläufigen Gleichstromstrahlen und des Lufttransports bei vorwiegend horizontalen gegenläufigen Gleichstromstrahlen und Vertikallufttransport erfolgt und zwischen diesen Phasen die Ausleitung nichtgeborstener Körner aus dem Wärmeträgerstrom erfolgt.
  19. Verfahren der Wärmebehandlung mit Erwärmung und Bersten in mehrstufigen gegenläufigen Gleichstromstrahlen des vorwiegend großkörnigen Getreides gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreideerwärmung stufenweise erfolgt, wobei in der ersten Phase im ersten Block die Getreidetemperatur in den gegenläufigen Gleichstromstrahlen vorwiegend auf 60–70°C gebracht wird und dann in der zweiten Phase die nachfolgende Getreideerwärmung zumindest in einer Stufe der gegenläufigen Gegenstromstrahlen erfolgt, worauf sich das Getreide absetzt, wobei die Möglichkeit dessen Abstehens gewährleistet wird, danach zur endgültigen Erwärmung und Bersten in der dritten Phase und zwar in den zweiten Block der gegenläufigen Gleichstromstrahlen geleitet wird, in dem das Getreide auf die Bersttemperatur gebracht wird, wobei der Wärmeträger nach dem Austritt aus den Gegenstromstufen der gegenläufigen Stromstrahlen auf vorwiegend die anfängliche Temperatur vor dessen Eintritt in den zweiten Block der gegenläufigen Gleichstromstrahlen erwärmt wird.
  20. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidedurchflußmenge im Vergleich zur Variante der Getreideerwärmung mit Bersten nur in Gleichstromstufen der gegenläufigen Strahlen um das 1,5- bis 1,8-fache erhöht wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Getreides in zwei Phasen erfolgt: In der ersten Phase in gegenläufigen Stromstrahlen, beispielsweise der Außenluft, vorwiegend auf eine Getreidetemperatur von 35–45°C, und in der zweiten Phase das Getreide auf natürliche Weise abkühlt, beispielsweise durch Streuung im Freien bzw. abgepackt, wobei die Möglichkeit der Zuführung der in den Abkühlstufen der gegenläufigen Luftstromstrahlen erwärmten Luft an den Einlauf der Anlage gewährleistet werden soll.
  22. Verfahren nach Anspruch 1, 21 dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit Abkühlung des Getreides in der ersten Etappe in den gegenläufigen Stromstrahlen es mit thermolabilen oder Nichtgetreidekomponenten des Mischfutters, beispielsweise mit Salz, Kreide, Natron usw., vermischt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 1, inklusive Vorerwärmung, Enderwärmung und Bersten von Getreide in gegenläufigen Wärmeträgerstrahlen und dessen nachfolgende Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidevorerwärmung durch die abgehende Wärme des geborstenen Getreides durch aufeinanderfolgendes Durchblasen der Außenluft durch das in Schächten fallende geborstene Getreide und dann durch die Schichten des Ausgangsgetreides, das an die Vorerwärmung gelangt, erfolgt, wobei der abgehende Wärmeträgerstrom aufgeteilt wird und dessen Hauptanteil erneut durch das Gebläse und Wärmegenerator zur Enderwärmung des Getreides in gegenläufigen Strahlen geleitet wird, während der kleinere-der überschüssige-Wärmeanteil, der aus der aus dem Getreide ausgeschiedenen Feuchtigkeit entsteht, zum Durchblasen der letzten unteren Stufen des Schachts für das Anfangsgetreide, in denen dessen Vorerwärmung abgeschlossen wird, abgeleitet wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 1, das Getreidevorerwärmung, -enderwärmung mit Bersten in den gegenläufigen Wärmeträgerstrahlen und nachfolgende Abkühlung des Getreides einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidevorerwärmung durch die abgehende Wärme des abzukühlenden geborstenen Getreides durch den Wärme-Masse-Kontakt-Austausch in der sich bewegenden dichten Schicht erfolgt, wonach das Getreide nach Dichte und/oder Umfang separiert wird, wobei die geborstenen Körner kleinerer Dichte und des größeren Umfangs zur zweiten Phase der Abkühlung gelangen, während vorerwärmte nichtgeborstene Körner zur Enderwärmung mit Bersten in gegenläufigen Wärmeträgerstrahlen geleitet werden.
  25. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreidevorerwärmung stufenweise erfolgt, wobei in der ersten Stufe mit Vermischen von Getreide mit geborstenem Getreide, das sich in der Endphase der Erwärmung im Schwebezustand, vorwiegend in der Endstufe der gegenläufigen Strahlen in der Bewegungsrichtung des Getreides befindet, zusammenfällt, und in der zweiten Stufe die Getreidevorerwärmung durch den Wärme-Masse-Kontakt-Austausch mit dem geborstenen Getreide abgeschlossen wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 1, mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, die durch Umschalten der Wärmeträgerströme zwischen zwei Kammern des Aufeinandertreffens der gegenläufigen Strahlen oszillierende Bewegungen des Getreides im Schwebezustand erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Teil Getreide, das in der gitterlosen Ausführung der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen aus der Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in die abgehenden Ströme des Wärmeträgers herausgeworfen wird eine zusätzliche Getreideerwärmung im Schwebebetrieb mit periodischer Rückführung dieses Teils Getreide in die Umkehrzone der gegenläufigen Strahlen bei nächstfolgender Richtungsänderung des Gas-Getreide-Gemisches erfolgt.
  27. Verfahren nach Anspruch 1 mit Erwärmung von Getreide oder (Getreidegemischen) mit Bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen in Kammern mit Gittern des Aufeinandertreffens der Strahlen bei dosierter (periodischer) Beschickung, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Getreideerwärmung im Umkehrbetrieb Kleinkörner und/oder Spelze abgeschieden und durch die Begrenzungsgitter der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen durch abgehende Gase abgeführt und separiert werden, bevor Gase durch den Umschalter der Ströme in den Ableitungskanal gelangen, worauf nach Beendigung der Getreideerwärmung mit Bersten von Großkörnern die Zuführung des Wärmeträgers durch Kammern mit Gittern des Aufeinandertreffens der Strahlen unterbrochen und er gemeinsam mit Getreidegroßkörnern aus der Umkehrzone des Gas-Getreide-Gemisches durch eine zusätzliche gitterlose Kammer herausgeführt wird, danach die Ausscheidung von Getreidegroßkörnern aus dem Wärmeträgerstrom erfolgt, und der letztere über den zusätzlichen Umschalter der Ströme an den Ableitungskanal geleitet wird.
  28. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Etappe der Getreideerwärmung vor der Abscheidung von Kleinkörnern und/oder Spelze von Großkörnern die Geschwindigkeit des Wärmeträgers in der Umkehrzone in einem Bereich von 1,3–1,5-facher Schwebegeschwindigkeit der Großfraktionen aufrechterhalten wird, wonach diese Geschwindigkeit vorwiegend um das 1,3–1,5-fache erhöht wird.
  29. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine nachfolgende Getreidecharge am Ende der Windsichtung von Großfraktionen des geborstenen Getreides eingegeben wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 1 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die im zentralen Beschleunigungskanal oszillierende fließbare Getreidecharge zumindest ein Mal während einer jeden Bewegung in zwei gleich große Ströme aufgeteilt wird, die danach miteinander vermischt werden, wodurch eine geänderte (verdünnte) fließbare Getreidecharge entsteht.
  31. Verfahren nach Anspruchen 1, 30 dadurch gekennzeichnet, dass das Vermischen zweier Ströme in der Form von zwei gegenläufigen, beispielsweise ringförmigen Strahlen erfolgt.
  32. Verfahren nach Anspruch 1 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Getreideerwärmung in umkehrbaren gegenläufigen Vertikalstromstrahlen erfolgt, die durch obere und untere Beschleunigungsströme entstehen, die beim Umschalten der Ströme in der unteren und oberen Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen abwechselnd gegeneinander prallen, wobei die Geschwindigkeit des in die unteren Beschleunigungsrohre zugeführten Wärmeträgers vorwiegend um das 1,3- bis 1,5-fache größer ist, als die Geschwindigkeit des Wärmeträgers, der in die oberen Beschleunigungsrohre geleitet wird, mit einer Möglichkeit der Änderung dieses Verhältnisses durch periodische Pulsationen, die zu dem oberen und unteren gegenläufigen Strahlen während der Getreideerwärmung in Gegenphase gerichtet sind.
  33. Das Verfahren mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Urnkehrstromstrahlen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Getreideerwärmung die Frequenz der Stromumschaltungen periodisch geändert wird, beispielsweise wird die Pulsationsfrequenz um so höher, je stärker die Berstung und je niedriger die Körnerdichte ist.
  34. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 32, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Erwärmung von Getreide oder (Getreidegemisch) in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen eine Vorerwärmung und Vortrocknung der größten Kornfraktionen in der Wirbelschicht, die in der Bewegungsrichtung des unteren gegenläufigen Stroms zur Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen erfolgt, wobei das Getreide kontinuierlich oder periodisch in den unteren gegenläufigen Strom über der Wirbelschichtzone eingeleitet wird, und die kontinuierliche Ausleitung von Getreide nach Erwärmungsende mit nachfolgendem Absetzen durch gitterfreie Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen erfolgt.
  35. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mit einer vorgegebenen Frequenz (durch Berechnungen oder versuchsweise ermittelt), bei der eine Umkehrbewegung in gegenläufigen Strahlen gewährleistet wird, der Wärmeträgerstrom abwechselnd nur in eines der beiden Außenbeschleunigungsrohre, beispielsweise für Vertikalumkehrstrahlen in das obere bzw. das untere Beschleunigungsrohr geleitet wird.
  36. Verfahren nach Anspruch 1 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstromstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass synchron zur Einleitung des Wärmeträgers in die gegenüberliegenden Beschleunigungsrohre Geschwindigkeitspulsationen in Gegenphase erzeugt werden, wobei die Zeitintervalle zwischen Änderungen der Wärmeträgergeschwindigkeit (Schwingungsperiode) so gewählt werden, dass sie der Zeit gleich sind, in der sich die fließbare Getreidecharge aus der einen Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen in die andere bewegt, wobei eine um vorwiegend 1,1- bis 1,2-fache gegenüber der mittleren höhere Geschwindigkeit dem Wärmeträger verliehen wird, der aus dem Außenbeschleunigungsrohr gelangt, welches an die Zone des Aufeinandertreffens der Strahlen angeschlossen ist, in die zu diesem Zeitpunkt die zu erwärmende Getreidecharge gelangt ist, während die niedrigste Geschwindigkeit der Wärmeträger hat, der aus dem gegenüberliegenden Außenbeschleunigungsrohr kommt.
  37. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 32, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluß der Getreideerwärmung und -bersten das Getreide aus der Umkehrzone in der Fallschicht durch das sich auf ein von der Bedientafel aus kommende Befehl periodisch öffnende Gitter herausgeführt wird, wobei für die Dauer der Herausführung des Getreides die Zuführung des Wärmeträgers in die Beschleunigungsrohre unterbrochen wird bzw. er in das untere Beschleunigungsrohr mit einer Geschwindigkeit geleitet wird, die niedriger als die Schwebegeschwindigkeit der kleinsten Fraktion des abzusetzenden Getreides ist.
  38. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Gleichstromstrahlen, zu der eine Vorrichtung zur Getreideerwärmung im Schwebezustand, ein Wärmegenerator, ein Gebläse, Vorrichtungen zum Beschicken und Ausladen des Getreides und des Wärmeträgers, ein Windsichter und ein hinter diesem angeordneter Aufnahmetrichter sowie eine Vorrichtung zum Abkühlen von Getreide gehören, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten aus einer Reihe der in der Richtung der Getreide- und Wärmeträgerbewegung liegenden Stufen, nacheinander angeordneten Beschleunigungsrohrpaare ausgeführt ist, die vorwiegend durch eine Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Ableitungsrohren verbunden sind, wobei zumindest die letzte Stufe mit Möglichkeit der Reduzierung des Beschleunigungsrohrquerschnitts und/oder der Regelung des Strirnabstandes ausgeführt ist.
  39. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre krummlinig sind bzw. sie neben krummlinigen mindestens zwei geradlinige Rohrabschnitte aufweisen.
  40. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass sie Stufen mit parallelen gegenläufigen ringförmigen Beschleunigungsrohren einschließt, die als zwei parallel liegende Rohransätze ausgebildet und miteinander durch einen halbringförmigen Rohransatz verbunden sind, während die gegenläufigen Stirnseiten der Beschleunigungsrohre untereinander und mit dem Ableitungsrohr vorwiegend durch ein T-Rohrstück verbunden sind, wodurch Zonen des Aufeinandertreffens der Strahlen bzw. der Ableitung des Gas-Getreide-Gemisches entstehen, wobei die Stirnseiten der Ableitungsrohre mittig zu geradlinigen Abschnitten der Beschleunigungsrohre liegen.
  41. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Reihe Stufen der gegenläufigen Strahlen einschließt, die als langgezogene Toroide ausgebildet sind, die mit den Ableitungsrohren, vorwiegend Vertikalrohren, deren Stirnseiten mittig zu den langen Toroidzweigen liegen.
  42. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Reihe Stufen der gegenläufigen ringförmigen Strahlen einschließt, in denen Paare der Beschleunigungsrohre als Ringe ausgebildet sind und jedes Beschleunigungsrohr eine Ringhälfte darstellt, die vorwiegend durch ein T-Rohrstück mit der gegenüberliegenden Ringhälfte und Zuleitungsrohren der eigenen und benachbarten Stufen verbunden ist.
  43. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass krummlinige Beschleunigungsrohre jeder Stufe in Horizontalebenen und die Ableitungsrohre in Vertikalebenen liegen.
  44. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stufen der gegenläufigen Strahlen krummlinige Beschleunigungsrohre, beispielsweise ringförmig, in einem Winkel zur Horizontalebene liegen, der das natürliche Getreidegefälle nicht überschreitet und in der Richtung der Getreidebewegung von Stufe zu Stufe abnimmt.
  45. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen der gegenläufigen Strahlen, die Beschleunigungs- und Ableitungsrohre einschließen, in einer Ebene, vorwiegend vertikal oder horizontal, liegen.
  46. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre mit den Ableitungsrohren vereint sind und die benachbarten Stufen vorwiegend übereinander und/oder untereinander mit Kontakt an oberen und unteren Flächen angeordnet sind, wobei die benachbarten Stufen miteinander durch einen Spalt in der Wand zwischen diesen verbunden sind.
  47. Anlage nach Ansprüchen 38, 39 und 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre einer jeden Stufe einen runden Querschnitt und eine Toroidform haben.
  48. Anlage nach Ansprüchen 38, 39 und 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre einer jeden Stufe einen rechteckigen, vorwiegend quadratischen Querschnitt haben und in der Längsrichtung als Kreis bzw. Ellipse ausgebildet sind, wobei die beiden benachbarten Stufen durch eine gemeinsame horizontale Wand voneinander getrennt sind.
  49. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Stufe der gegenläufigen Strahlen die Beschleunigungsrohre mit den Ableitungsrohren vereint sind und die benachbarten Stufen ineinander koaxial mit Kontakt an Seitenflächen angeordnet sind und miteinander durch Spalte in den Seitenwänden zwischen den Stufen der gegenläufigen Strahlen verbunden sind.
  50. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrstufiges System der Beschleunigungsrohre in mehreren Reihen aufeinanderfolgend mit Kontakt an oberen und unteren Flächen angeordnet sind, wobei die letzte in der Bewegungsrichtung des Gas-Getreide-Gemisches liegende Stufe der oberen Reihe mit der in der Bewegungsrichtung liegenden Stufe der unteren Reihe verbunden ist.
  51. Anlage nach Ansprüchen 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Stufenpaare als Rohr im Rohr (konzentrisch) ausgeführt und miteinander verbunden sind.
  52. Anlage nach Ansprüchen 38, 39 und 51, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Stufen horizontal und die Ableitungsrohre vom vorangehenden und nachfolgendem Stufenpaar vertikal angeordnet sind.
  53. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach Ansprüchen 1, 19 und 20, die ein mehrstufiges System der gegenläufigen Strahlen einschließt, zu dem eine Absetzkammer mit Zuteiler, ein Lufterhitzer, ein Gebläse, ein Getreidemengenzuteiler gehören, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zusätzliches mehrstufiges System der gegenläufigen Strahlen mit Absetzkammer aufweist, wobei das Gebläse ein Doppelgebläse darstellt und der Lufterhitzer gestuft ist, wodurch ein separater Wärmeträgerumlauf durch eine Gebläsestufe, eine Lufterhitzerstufe und ein zusätzliches System der Stufen der gegenläufigen Strahlen im geschlossenen Kreislauf möglich ist, wobei die Absetzkammer des mehrstufigen Hauptsystems der gegenläufigen Strahlen am Getreideauslauf mit dem Einlaufrohransatz des zusätzlichen Systems der gegenläufigen Strahlstufen durch eine Rinne verbunden ist und die Absetzkammer der letzteren mit dem Getreidemengenzuteiler zum Herausbringen des behandelten Getreides versehen ist.
  54. Anlage nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige Hauptsystem der gegenläufigen Strahlen über dem zusätzlichen System koaxial angeordnet ist und die beiden auf einem gemeinsamen Rahmen montiert und durch ein gemeinsames Gehäuse abgeschlossen sind.
  55. Anlage nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Gebläsestufe, die den Wärmeträger in das zusätzliche System der gegenläufigen Strahlstufen fördert, mit diesem auch über eine Bypassleitung, die den Lufterhitzer umgeht, verbunden ist, wodurch das zusätzliche System der Stufen gegenläufiger Strahlen zum Getreideabkühlen genutzt werden kann.
  56. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 23, zu der eine Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten mit gegenläufigen mehrstufigen Gleichstromstrahlen, in der die Stufen vorwiegend in einer Vertikalebene liegen, mit Möglichkeit, das Getreide im Schwebezustand von unten nach oben zu bewegen, das Gebläse, die Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorerwärmung des eingegebenen Getreides gehören, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mit einem zusätzlichen Gebläse und die Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorerwärmung des eingegebenen Getreides in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und als zwei nebeneinander liegende Schächte der Fallschicht des geborstenen und unbehandelten Getreides ausgebildet sind, die hintereinander in der Bewegungsrichtung des durch das zusätzliche Gebläse mit Außenluft beblasenen Getreides liegen, wobei der Schacht der Getreidevorerwärmung vorwiegend in einer größeren Länge als der Schacht zum Abkühlen des geborstenen Getreides gebaut ist, und ihre zusätzlichen Stufen gasseitig an einen Rohransatz angeschlossen sind, durch den aus der Anlage ein Teil des abgehenden Wärmeträgers, der durch Verdampfen der Feuchte aus dem Getreide anfällt, abgeleitet wird, und getreideseitig mit dem Rohransatz des heißen Wärmeträgers der in der Bewegungsrichtung des Getreides liegenden ersten Stufe verbunden ist.
  57. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach Ansprüchen 1, 24 und 25, zu der eine Vorrichtung zur Getreideerwärmung und -bersten mit gegenläufigen mehrstufigen Gleichstromstrahlen, das Gebläse, Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorerwärmung des eingegebenen Getreides, der Getreidemengenzuteiler und die Vorrichtung zur Herausbringung des Getreides gehören, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen zum Abkühlen des geborstenen Getreides und zur Vorerwärmung des eingegebenen Getreides vereint sind und einen Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher darstellt, dessen oberer vorwiegend aufgeweiteter Teil als Getreideabsetzkammer ausgebildet ist, deren oberer Teil an einer Seite mit dem Ableitungsrohr der in der Bewegungsrichtung des Getreides und des Wärmeträgers liegenden letzten Stufe der gegenläufigen Strahlen und an der anderen Seite mit dem Gebläse-Saugrohransatz verbunden ist, wobei zur Anlage darüber hinaus ein Trenner von unbehandeltem und geborstenem Getreide gehört, der an der Einlaufseite mit dem im Unterteil des Kontakt-Wärme-Masse-Austauschers befindlichen Ausgangsrohransatz und an der Auslaufseite sowohl mit dem Trenner des geborstenen Getreides verbunden ist, der seinerseits mit der Vorrichtung für dessen Endabkühlen, als auch mit dem Rohransatz des aus dem Trenner des herauszubringenden vorerwärmten unbehandelten Getreides verbunden ist, der seinerseits an das Lufttransportrohr der ersten Stufe der gegenläufigen Strahlen angeschlossen ist.
  58. Anlage nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenner als ein Vibrationssieb mit geneigter gelochter Fläche ausgeführt ist, dessen Maschen größer als Körner des zu behandelnden Getreides, jedoch kleiner als Körner des geborstenen Getreides sind, der Trenner ist mit einem Getreide-Aufnahmebehälter versehen, der unter der gelochter Fläche angeordnet ist, wobei der Rohransatz, durch den das Gemisch des unbehandelten und geborstenen Getreides aus dem Kontakt-Wärme-Masse-Austauscher herausgeleitet wird, über dem oberen Teil der schiefen Ebene des Trenners angeordnet ist, und der Neigungswinkel der schiefen Ebene regelbar ist.
  59. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstrahlen, zu der ein Haupt- und zwei Außenbeschleunigungsrohre, die in einer Achse liegen und durch Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, mit Gittern oder gitterfrei, miteinander verbunden sind und an den Ausleitungskanal über den Stromumschalter angeschlossen sind, der Getreidemengenzuteiler, Vorrichtungen zur Herausleitung des Getreides und der Windsichter gehören, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Beschleunigungsrohr, vorwiegend einem der Außenrohre ein Rohransatz mit Ventil angeschweißt ist, wobei das andere Ventilende an den Behälter mit Lochwänden zum Absetzen des aus der Anlage herausgeleiteten Getreides angeschlossen werden kann.
  60. Anlage nach Anspruch 59 mit Getreideerwärmung und -bersten in gegenläufigen Umkehrstrahlen, Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern, dadurch gekennzeichnet, dass an das Haupt-Beschleunigungsrohr ein Rohransatz angeschweißt und an der Stoßstelle des Rohransatzes mit der unteren Wand des Haupt-Beschleunigungsrohrs in der Rohransatzachse ein Loch von einem Durchmesser ausgebohrt ist, der der Nennweite des Rohransatzes gleich ist, im Rohransatz ein zusätzliches vertikal verschiebbares Rohr angeordnet ist, dessen unteres Ende durch einen Schlauch mit der Fertiggetreidekammer verbunden ist und der oben zwei Fenster (Ausschnitte im Rohr) aufweist, die zur Achse des Haupt-Beschleunigungsrohrs zum umlaufenden Getreidestrom senkrecht gerichtet sind, während die obere Wand des Innenrohrs oval ausgeführt ist, wobei in der unteren Position des Innenrohrs die ovale Wand mit der Innenfläche des Haupt-Beschleunigungsrohrs bündig, und in der Achse des beweglichen Innenrohres, wo die Fenster liegen, an den Rohrwänden und dessen ovalem Boden ein Begrenzungssieb mit Maschen, die kleiner als die Körngrößen sind, befestigt ist und den ovalen Querschnitt des beweglichen Innenrohres abschließt, zur Achse des Haupt-Beschleunigungsrohrs senkrecht ist, wobei sich das Innenrohr von der Position des Ovalbodens bündig mit den Wänden des Haupt-Beschleunigungsrohrs bis zur Position des herausgefahrenen Innenrohrs in die Tiefe des Haupt-Beschleunigungsrohrs auf einen Abstand bewegen kann, der über den Radius des Haupt-Beschleunigungsrohrs nicht hinausgeht.
  61. Anlage nach Ansprüchen 1, 26 und 59 mit gitterfreien Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Verbindungsstellen der Kammern mit den Ableitungsrohren Ausdehnungskammern eingebaut sind, die vorwiegend als kopfstehende Koni ausgebildet sind, deren abgeschnittene Spitzen an die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen angeschlossen und obere Konigrundflächen, die Deckel, durch den Rohransatz samt Begrenzungsgittern mit den Ableitungsrohren verbunden sind, wodurch in den konischen Kammern eine Getreideerwärmung im Flugbetrieb möglich wird.
  62. Anlage nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen kreuzartig ausgebildet und die auf jedem Kreuzstück angeordneten Ausdehnungskammern paarweise als zwei Koni ausgeführt sind, die mit gegenüberliegenden Ausleitungsrohransätzen der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen verbunden sind.
  63. Anlage nach Ansprüchen 30, 31 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Haupt-Beschleunigungsrohrs in zwei gleich große krummlinige Rohransätze geteilt ist, die ein summarisches Querschnitt gleich dem Querschnitt des Haupt-Beschleunigungsrohrs haben und diese Rohransätze dann wieder mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen der krummlinigen Rohransätze mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr von den Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen in einem Abstand liegen, der in der Länge vorwiegend mindestens 15 Durchmessern des Haupt-Beschleunigungsrohrs gleich ist.
  64. Anlage nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen der beiden Rohransätze mit dem Haupt-Beschleunigungsrohr als T-Rohrstücke ausgebildet sind, deren zwei gegenüberliegenden Enden mit gegenläufig gerichteten, beispielsweise parallelen ringförmigen Rohransätzen der Beschleunigungsrohre der gegenläufigen Gleichstromstrahlen verbunden sind.
  65. Anlage nach Ansprüchen 27, 28, 29 und 59 mit Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern und dem Getreidemengenzuteiler, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine zusätzliche gitterfreie Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen, die auf einem Beschleunigungsrohr angeordnet ist und einen zweiten (zusätzlichen) Stromumschalter enthält, der den Ausleitungskanal mit dem Hauptumschalter der Ströme und dem Beschleunigungsrohr der gitterfreien Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen verbindet, wobei der Windsichter auf dem Ableitungsrohr der gitterfreien Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen montiert und der Getreidemengenzuteiler durch das Kommandogerät mit dem zweiten Stromumschalter verbunden ist.
  66. Anlage nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass auf Ableitungsrohransätzen zwischen dem ersten Stromumschalter und Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Gittern zusätzliche Windsichter angeordnet sind.
  67. Anlage nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass die gitterfreie Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen in einem Abstand angeordnet wird, der größer als der höchst mögliche Auswurf des zu behandelnden Getreides in das Außenrohr ist.
  68. Anlage nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass der Getreidemengenzuteiler an das Haupt-Beschleunigungsrohr in einem von den beiden Enden gleich großen Abstand angeschlossen ist.
  69. Anlage nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass Maschenmaße des Begrenzungsgitters der gegenläufigen Strahlen um das 1,1- bis 1,3-fache größer als die der feinkörnigen Getreidefraktionen sind.
  70. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, zu der die Außen- und das Haupt-Beschleunigungsrohr, die Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen, die Ableitungsrohre und der Stromumschalter, der am Auslaufaus der Vorrichtung mit gegenläufigen Umkehrstrahlen angeordnet ist und die Ableitungsrohre der Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen mit dem Ableitungs-Hauptrohr verbindet, gehören, dadurch gekennzeichnet, dass sie am Einlauf in diese Vorrichtung einen zweiten zusätzlichen Stromumschalter enthält, der durch das System der automatischen Steuerung mit dem ersten Stromumschalter verbunden und an der Verbindungsstelle des Einlauf-Hauptrohrs mit den Außen-Beschleunigungsrohren angeordnet ist, wobei beide Umschalter so ausgeführt sind, dass sie in Gegenphase zueinander arbeiten können.
  71. Anlage nach Anspruch 70, zu der zwei Stromumschalter am Einlauf und am Auslauf des Wärmeträgers aus der Vorrichtung gehören, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsrohre – das obere und untere Außenrohre sowie das Haupt-Beschleunigungsrohr – vertikal angeordnet sind, im unteren Außenrohr eine Begrenzungsgitter in einer Entfernung des höchstmöglichen Wurfs der Getreideteilchen in dieses Rohr bei deren Umkehr in gegenläufigen Strahlen vorwiegend in einem Abstand über 250 mm eingebaut ist, und der Stromumschalter am Einlauf des Wärmeträgers in die Vorrichtung so ausgeführt ist, dass die Wärmeträgermenge (Erzeugung der Pulsationen), die in die oberen und unteren Kammern kontinuierlich eingeleitet wird, geregelt und der Strom diesen Kammern bei gleichzeitiger Arbeit dieses Stromumschalters in allen Varianten in Gegenphase mit dem am Auslaufaus der Vorrichtung angeordneten Umschalter abwechselnd zugeführt werden kann.
  72. Anlage nach Ansprüchen 61 und 71, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kammern des Aufeinandertreffens der Strahlen und den Ableitungsrohren konische Einsatzstücke so angeordnet sind, dass die Achsen der Beschleunigungsrohre und der konischen Einsatzstücke mittig sind, wobei in jeder Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen das untere Beschleunigungsrohr mit dem Konus in dessen Spitzenteil verbunden ist und das obere gegenläufige Beschleunigungsrohr mit seinem freien Ende in das Konusinnere in einem Abstand, der dem Stirnspalt von der anliegenden Stirnseite gleich ist, eingreift.
  73. Anlage nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungsstelle eines der Koni mit dem Ableitungsrohr, das vorwiegend zur unteren Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen gehört, das Begrenzungsgitter mit Maschenmaßen angeordnet ist, die kleiner als die Teilchenmaße des zu behandelnden Getreides sind.
  74. Anlage nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Ableitungsrohr der Kammer des Aufeinandertreffens der Strahlen mit Konus ohne Gitter mit einer Absetzkammer, beispielsweise einem Zyklon, zur Herausleitung des Endprodukts versehen ist.
  75. Anlage nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass untere freie Enden des oberen Außen- und des Haupt-Beschleunigungsrohrs ovale Aufsätze-Ausdehnungselemente des Endquerschnitts dieser Rohre-aufweisen, die so ausgeführt sind, dass sie sich längs der Achse der Beschleunigungsrohre bewegen können.
  76. Anlage nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnitt des unteren Beschleunigungsrohrs am Begrenzungsgitter und unter diesem vergrößert ist, damit für die größten Körnerteilchen eine Wirbelschicht entstehen kann, und das Gitter dieses Rohrs als Fallgitter ausgeführt ist, wobei im unteren Teil dieses Rohrs, wo es mit dem Zuleitungsrohr, beispielsweise dem horizontalen Rohr, verbunden ist, die Absetzkammer angeordnet ist.
  77. Anlage nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf-Getreidemengenzuteiler an das untere Außenrohr in dessen ausgeweitetem Teil über dem Gitter angeschlossen ist.
  78. Anlage nach Ansprüchen 71 und 77, dadurch gekennzeichnet, dass der Getreidemengenzuteiler so ausgeführt ist, dass eine kontinuierliche bzw. dosierte (pulsierende) Zuleitung von Getreide (bzw. Getreidegemischen) in die Erwärmungszone gewährleistet werden kann.
  79. Anlage nach Ansprüchen 71, 72 und 73, dadurch gekennzeichnet, dass konische Einsatzstücke als zylindrisch-konische Kammern ausgebildet sind und das Begrenzungsgitter zwischen dem konischen und dem zylindrischem Teilen dieser Kammer angeordnet sind.
  80. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Windsichter als Stufenwindsichter ausgeführt ist, wodurch Spelze, nichtgeborstene und Brechkörner aus dem Windsichter über getrennte Trichter und Rinnen ausgeleitet werden können.
  81. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass in den Windsichter eine Kammer eingebaut ist; in der sich eine dichte Schicht des in diesem abgeschiedenen geborstenen Getreides bewegt, und diese Kammer mit einem Füllstandgeber ausgestattet ist, der über die Steuereinrichtung mit dem Auslaufschieber verbunden ist.
  82. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass Getreidemengenzuteiler, beispielsweise ein Schneckenförderer, mit hohlen Wänden, von innen gelocht, so ausgeführt und mit dem Rohr des abgehenden Wärmeträgers verbunden ist, dass die Zeit der Fortbewegung (und der Erwärmung) des zugeführten Getreides geregelt werden kann, wobei die Getreidemengenzuteiler in die Vorrichtung und zur Ausleitung von Getreide aus dieser mit zusätzlichen Vorrichtungen für Zugabe von flüssigen Zusatzstoffen zum Getreide, beispielsweise mit Düsen, ausgestattet sind.
  83. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Getreidemengenzuteiler mit einer Schrotmühle für großkörnige Güter ausgestattet ist, die eine Schwebegeschwindigkeit über 11–12 m/s haben.
  84. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Getreidemengenzuteiler zum Ausleiten von Getreide aus der Vorrichtung für Getreideerwärmung und -bersten mit einer Quetsche, vorwiegend mit beheizbaren Walzen, ausgestattet ist, die beispielsweise hohl ausgebildet sind, und durch die in den Walzen eingefrästen Kanäle mit dem Abgasrohr verbunden sind.
  85. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Getreidemengenzuteiler mit Dosiergeräten zum Vermischen in vorgegebenen Mengen, zur Erwärmung und in einigen Fällen auch Trocknung verschiedener Getreidearten sowie Nichtgetreidegüter, beispielsweise Komponenten, die in die Rezeptur der Mischfutter oder Nahrungsmittel eingehen, versehen ist.
  86. Anlage nach Ansprüchen 38 und 59, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Nutzung des Heißdampfs als Wärmeträger beispielsweise ein elektrischer Dampfüberhitzer, als Wärmegenerator eingesetzt wird, der in der Einlaufzeit beispielsweise an eine Rohrleitung des Dampfnetzes der Futterfabrik angeschlossen ist.
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