EA007451B1

EA007451B1 - Устройство для солодования зерна

Info

Publication number: EA007451B1
Application number: EA200600207A
Authority: EA
Inventors: Герардус Свинкелс
Original assignee: Бюлер Аг
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-10-27
Also published as: ES2274461T3; US7883886B2; BRPI0412392A; CN100448972C; EA200600207A1; CA2531955C; MXPA06000027A; DE502004001754D1; BRPI0412392B1; ATE342345T1; NL1023868C2; US20060134776A1; CN1823158A; EP1641909B1; DK1641909T3; EP1641909A1; AU2004255655A1; ZA200600115B; AU2004255655B2; WO2005005592A1

Abstract

Устройство (1) для солодования зерна, содержащее башню (2) с определенным числом этажей, отделенных друг от друга междуэтажными перекрытиями (9, 10), причем каждый этаж содержит воздухопроницаемый несущий пол (13) для поддержания проращиваемого зерна, средства для кондиционирования воздуха и средства для перемещения, снабженные подводящим и отводящим каналами для перемещения кондиционированного воздуха по подводящему каналу, который проходит от средств для кондиционирования воздуха к нижней стороне несущего пола, через несущий пол и лежащий на нем слой зерна к верхней стороне слоя зерна, и по отводящему каналу от верхней стороны слоя зерна, причем подводящий и/или отводящий канал проходит через центральное отверстие по меньшей мере в одном междуэтажном перекрытии.

Description

Изобретение относится к устройству для солодования зерна, содержащему башню с определенным числом этажей, отделенных друг от друга междуэтажными перекрытиями, причем каждый этаж содержит воздухопроницаемый несущий пол для поддержания проращиваемого зерна, средства для кондиционирования воздуха и средства для перемещения, снабженные подводящим и отводящим каналами для перемещения кондиционированного воздуха по подводящему каналу, который проходит от средств для кондиционирования воздуха к нижней стороне несущего пола, через несущий пол и лежащий на нем слой зерна к верхней стороне слоя зерна, и по отводящему каналу от верхней стороны слоя зерна, причем подводящий и/или отводящий канал проходит через центральное отверстие, по меньшей мере, в одном междуэтажном перекрытии.

Родовое устройство находится в эксплуатации с 1972 г. на территории фирмы «Бавария Н.В.» в г. Лисхоут, Нидерланды. Это устройство содержит башню с кольцеобразными, установленными с возможностью вращения вокруг оси несущими полами, находящимися между двумя лежащими друг над другом междуэтажными перекрытиями. Направляющая поддержка несущих полов происходит как по внутреннему, так и по внешнему диаметру. Внутренний диаметр кольцеобразного несущего пола составляет 6 м, тогда как внешний диаметр несущего пола (а также междуэтажных перекрытий) составляет 20 м. Подвод кондиционированного воздуха происходит через запираемое отверстие в боковой стене башни, причем кондиционированный воздух после прохождения через слой зерна на несущем полу снова покидает башню через отверстие в боковой стене башни. Хотя башня технологически прекрасно соответствует уровню техники, существует потребность дальнейшего повышения производительности такого устройства. Логическое, на первый взгляд, решение этого лежит в увеличении внешнего диаметра несущего пола, так чтобы на каждый несущий пол можно было обрабатывать большее количество зерна. Такое решение, однако, с практической точки зрения, неосуществимо из-за конструктивных ограничений, причем следует иметь в виду, что при увеличении внешнего диаметра несущего пола вес слоя зерна на несущий пол возрастает в квадрате, как и длина перекрытия. Это в комбинации с тем фактом, что нередко желательно выполнение несущих полов с возможностью вращения вокруг их вертикальной кардиоиды, является причиной того, что технически невозможно, во всяком случае, экономически приемлемым образом, сконструировать такое устройство. Помимо этого, в целом, по крайней мере, с конструктивной точки зрения, существует потребность выполнения несущей конструкции для несущих полов как можно более легкой.

Задачей изобретения является создание устройства для солодования зерна, с помощью которого, в принципе, экономичным образом возможна реализация существенного повышения производительности и/или при той же производительности использования более легкой несущей конструкции для несущих полов. Для этого устройство согласно изобретению отличается тем, что подводящий и/или отводящий канал проходит через центральное отверстие по меньшей мере в одном междуэтажном перекрытии. Изобретение основано на том, что производительность устройства можно повысить за счет увеличения внутреннего и внешнего диаметров несущего пола в абсолютном смысле в одинаковой степени, так что длина радиального перекрытия остается такой же, однако в то же время можно использовать большее число радиальных опор для поддержания большего веса слоя зерна, лежащего на несущем полу. Помимо этого или в качестве альтернативы при более или менее сохраняющейся потребности в производительности можно увеличить внешний диаметр в абсолютном смысле меньше, чем внутренний диаметр, так что длина радиального перекрытия уменьшается, в результате чего, в принципе, можно использовать более легкую несущую конструкцию для несущих полов.

Помимо этого можно также укоротить длину радиально направленной лебедки, используемой для загрузки или разгрузки несущего пола, тогда как число ворошильных элементов, расположенных обычно в один радиальный ряд, может быть меньше. Кроме того, зерно, лежащее на несущем полу вблизи внутреннего диаметра, механически проще обработать в зависимости от величины внутреннего диаметра.

Для экономичного выполнения такой конструкции, по меньшей мере, помещение в пределах внутреннего диаметра междуэтажного перекрытия использовано с размерами, сопоставимыми с размерами несущего пола, согласно изобретению, для пропускания (части) подводящего канала и/или (части) отводящего канала. Это дает, кроме того, то преимущество, что на внешней стороне башни, в принципе, необязательно должны быть устройства для подвода кондиционированного воздуха к нижней стороне загруженного несущего пола и/или для отвода «израсходованного» воздуха от верхней стороны слоя зерна, хотя такие устройства в рамках изобретения сами по себе могут находиться на внешней стороне башни при условии, что подводящий и/или отводящий канал (частично) проходит через центральное отверстие.

Преимущественным является то, что отводящий канал заканчивается у средств для кондиционирования воздуха. Таким образом, отводящий канал действует в качестве кольцевого трубопровода, и циркулировать может, по меньшей мере, часть (кондиционированного) воздуха, что оказывает положительное воздействие на расход энергии. Степень, в которой воздух циркулирует в кондиционированном состоянии, можно регулировать с помощью средств регулирования, которые регулируют соотношение между кондиционированным воздухом, возвращаемым к средствам для кондиционирования воздуха, и кондиционированным воздухом, отводимым в окружающее пространство.

В качестве альтернативы или в комбинации с названным выше предпочтительным вариантом осу

- 1 007451 ществления изобретения устройство, согласно изобретению, преимущественно отличается далее тем, что отводящий канал заканчивается в окружающем башню пространстве. Если скомбинировать этот предпочтительный вариант осуществления изобретения с предыдущим предпочтительным вариантом, то речь будет идти преимущественно о разветвленном отводящем канале, причем первая ответвленная часть отводящего канала заканчивается в окружающем башню пространстве, а вторая ответвленная часть отводящего канала заканчивается у средств для кондиционирования воздуха. Также помещение над слоем зерна может служить при этом в качестве разветвления за счет того, что это помещение имеет как отверстие для обратного трубопровода, например, на радиальной внутренней стороне помещения, так и отверстие (регулируемой величины) в направлении окружающего башню пространства, например на радиально внешней стороне помещения. Посредством подходящей клапанной системы можно создать желаемое распределение количества воздуха, направляемого (обратно) от верхней стороны слоя зерна к средствам для кондиционирования воздуха и отводимого в окружающее башню пространство.

Прежде всего, в связи с благоприятной, по энергетическим соображениям, циркуляцией предпочтительно, что подводящий и отводящий каналы, относящиеся к одному и тому же несущему полу, примыкая друг к другу, проходят через центральное отверстие в междуэтажном перекрытии. Таким образом, можно выполнить циркуляционный контур относительно просто.

Далее предпочтительно, что, по меньшей мере, одно центральное отверстие, через которое проходит подводящий и/или отводящий канал, выполнено кругообразным. Такое сечение, прежде всего, предпочтительно, если несущий пол в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения выполнен с возможностью вращения.

У кругообразного центрального отверстия предпочтительно, что подводящий и/или отводящий канал имеет в месте, по меньшей мере, одного центрального отверстия, по меньшей мере, в основном, сегментообразное сечение, под которым следует понимать, по меньшей мере, также усеченную сегментную форму.

Преимущества изобретения проявляются, прежде всего, тогда, когда диаметр, по меньшей мере, одного кругообразного центрального отверстия имеет величину, по меньшей мере, 10 м и преимущественно, по меньшей мере, 12 м. При таком диаметре имеется достаточная обтекаемая поверхность, чтобы предусмотреть определенное число этажей с достаточно кондиционированным воздухом.

Повышение производительности по сравнению с устройством из уровня техники может быть достигнуто за счет того, что каждый несущий пол выполнен, главным образом, кольцеобразным, причем величина внутреннего диаметра составляет, по меньшей мере, 10 м и преимущественно 12 м.

Несущий пол имеет при этом преимущественно радиальное перекрытие между внутренним и наружным диаметрами, по меньшей мере, 7 м, за счет чего на единицу длины перекрытия достигается увеличенная по сравнению с уровнем техники несущая способность.

Преимущества изобретения видны, прежде всего, тогда, когда несущий пол может вращаться вокруг оси вращения, проходящей через кардиоиду кольцевой формы. Если несущий пол выполнен с возможностью вращения, то загрузочный пол может просто загружаться и разгружаться посредством лебедки, проходящей в радиальном направлении.

Компактная конструкция с ограниченной потребностью в пространстве может быть получена тогда, когда средства для кондиционирования воздуха находятся ниже уровня междуэтажного перекрытия под самым нижним несущим полом для проращиваемого зерна или когда средства для кондиционирования воздуха находятся выше уровня междуэтажного перекрытия над самым верхним несущим полом башни. В качестве альтернативы или дополнительно возможно также наличие таких устройств в подводящем канале, если они проходят через центральное отверстие. При этом можно подумать, прежде всего, об адиабатических охлаждающих средствах, причем происходит испарение воды.

В качестве альтернативы или в комбинации предпочтительно, что средства для кондиционирования воздуха находятся в пределах внешней периферии междуэтажных перекрытий, с тем, чтобы обеспечить компактность устройства.

С точки зрения логистики, далее предпочтительно, что ниже уровня междуэтажного перекрытия под самым нижним несущим полом для проращиваемого зерна предусмотрен дополнительный несущий пол для поддержания высушиваемого проращенного зерна. Тем самым, проращенное зерно можно простым образом переместить с использованием силы тяжести к дополнительному несущему полу, где может происходить процесс сушки.

Как с конструктивных, так и с технологических точек зрения, при этом предпочтительно, что дополнительный несущий пол для высушиваемого проращенного зерна имеет аналогичные габариты, как и несущие полы для проращиваемого зерна.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью описания предпочтительного варианта выполнения устройства со ссылкой на фигуры, изображающие:

фиг. 1 - в перспективном виде солодовню, согласно изобретению, с двумя башнями, одна из которых видна лишь частично, а другая частично открыта;

фиг. 2 - открытый и частично прозрачный перспективный вид башни из фиг. 1.

На фиг. 1 изображена солодовня 1, согласно изобретению, выполненная из двух башен 2, 3. На фиг.

- 2 007451 башня 2 изображена подробно. Башня 2 включает в себя три этажа 4, 5, 6, образованных междуэтажными перекрытиями 7, 8, 9, 10, причем междуэтажное перекрытие 10 образует также крышу башни 2. Хотя это и не относится к данному варианту выполнения, возможно наличие на крыше еще мочильного помещения, в котором зерно предварительно замачивают для солодования.

Между соответствующими междуэтажными перекрытиями 7, 8, 9, 10 находятся несущие полы 11, 12, 13, за счет чего в пределах соответствующих внутренних диаметров междуэтажных перекрытий и несущих полов образовано цилиндрическое пространство 14. Это цилиндрическое пространство 14 разделено на семь одинаковых вертикальных каналов 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, которые в горизонтальном сечении имеют идентичную форму, а именно форму усеченного сегмента. Между каналами 15-21 находится центральный проход 22. Каналы 15-21 простираются по всей высоте этажей 4-6 и отделены друг от друга радиальными перегородками, проходящими также ниже уровня 4, где находятся средства для кондиционирования воздуха, о чем говорится ниже.

Несущие полы 11, 12, 13 выполнены с возможностью вращения с помощью приводных средств (не показаны) вокруг кардиоиды башни 2, для чего несущие полы 11, 12, 13 поддерживают как на их внутреннем, так и на внешнем диаметре, ведущем от тел качения. На фиг. 1 тела 23 качения видны на внешнем диаметре несущего пола 13. Несущие полы 11, 12, 13 перфорированы так, что они, с одной стороны, проницаемы для воздуха, в частности кондиционированного воздуха, а, с другой стороны, способны нести слой проращиваемого зерна 24.

Подача зерна к соответствующим несущим полам 11, 12, 13 происходит по подающему трубопроводу 25 над крышей 10 башни 2. Хотя на фиг. 1 подающие трубопроводы 25 для башен 2, 3 образуют между собой угол, возможно также или даже предпочтительно, если оба подающих трубопровода расположены с взаимным продолжением и содержат общий ленточный транспортер, который выполнен с возможностью привода в двух противоположных направлениях и на котором проращиваемое зерно можно встряхивать. Подающий трубопровод 25 изогнут как раз над каналом 19 вниз и над распределительным элементом 26 образует три ответвительных трубопровода 27, 28, 29. Ответвительные трубопроводы 27, 28, 29 изогнуты на своих нижних концах в радиальном направлении наружу, в результате чего они заканчиваются над соответствующими несущими полами 11, 12, 13. Внутри распределительного элемента 26 находится распределительный орган, с помощью которого можно спускать зерно выборочно по соответствующим ответвительным трубопроводам 27, 28, 29, чтобы загружать несущие полы зерном. Над этими несущими полами 11, 12, 13 находится проходящая в радиальном направлении ворошилка. На фиг. 1 над несущими полами 12, 13 видны ворошилки 30, 31.

За счет подходящего привода для вращения как несущего пола 11, 12, 13, так и соответствующих волошилок 30, 31 соответствующий несущий пол 11, 12, 13 может быть снабжен слоем зерна единой толщины. Учитывая, что внутренний диаметр несущих полов 11, 12, 13 составляет 12 м, а внешний диаметр - 32 м, тогда как типичная высота слоя зерна на несущем поле составляет 1,2-1,4 м, вес слоя зерна, лежащего на несущем полу 11, 12, 13, составляет около 440000 кг (исходный продукт). Несущие полы

11, 12, 13 выполнены, поэтому на своих нижних сторонах с радиальными несущими балками, чтобы нести этот огромный вес.

Для медленного проращивания на несущем полу 11, 12, 13 зерна, увлажняемого перед транспортировкой к несущим полам 11, 12, 13, необходимо подвергнуть зерно обработке кондиционированным воздухом, причем энзимы разрушают стенки клеток отдельных зерен, в результате чего становится доступным крахмал в них. Кстати, этот процесс проращивания внутри башни 2 своевременно прерывают во избежание роста зерен фактически в растеньице. Зерна для этого прерывания процесса проращивания сушат в другой установке. Эта сушка называется по-немецки Паггеп.

На фиг. 1 видно, что на конце каждой ворошилки 30, 31 с внешней стороны башни 2 (и 3) находится отводящее отверстие, примыкающее к вертикальной спускной трубе 32, заканчивающейся своей открытой нижней стороной над ленточным транспортером, по которому проращенное зерно может подаваться к сушильному устройству внизу в башне 2. Проращивание зерна занимает примерно 6 суток, тогда как процесс сушки - всего около суток.

Для обработки зерна на несущих полах 11, 12, 13 башня 2 содержит для каждого несущего пола 11,

12, 13 отдельные устройства как для движения воздуха вдоль соответствующих слоев зерна, так и для кондиционирования этого воздуха. Типичными параметрами кондиционирования этого воздуха являются температура 12-18°С и влажность 40-100%. Помимо этого в зависимости от прогресса процесса проращивания может использоваться СО₂ около 2%.

Ниже поясняется функция устройства для солодования зерна, лежащего на самом нижнем несущем полу 11. Под междуэтажным перекрытием 7 находятся вентилятор с всасывающим отверстием 33 и отходящей дутьевой насадкой 34. Эта дутьевая насадка 34 заканчивается под нижним концом канала 16. В канале 16 на уровне несущего пола 11 расположена горизонтальная перегородка (не показана). Между междуэтажным перекрытием 7 и несущим полом 11 внутри канала 16 находится выпускное отверстие 35 на внешней стороне цилиндрического пространства 14. Через это выпускное отверстие 35 кондиционированный воздух, подаваемый вентилятором 32, попадает в кольцеобразное пространство 36 между междуэтажным перекрытием 7 и несущим полом 11. За счет того, что в этом пространстве 36 господствует

- 3 007451 повышенное давление, тогда как в кольцеобразном пространстве 37 между несущим полом 11 и междуэтажным перекрытием 8 господствует более низкое повышенное давление, кондиционированный воздух протекает через проницаемый несущий пол 11 и лежащий на нем слой зерна. Воздух внутри кольцеобразного пространства 37 покидает его снова через сквозное отверстие 38 на внешней стороне цилиндрического пространства 14, которое граничит с каналом 15 и расположено между уровнем несущего пола 11 и междуэтажного перекрытия 8. Над и под отверстием 38 внутри канала 15 находится клапан, с помощью которого можно регулировать, какая часть воздуха будет протекать через отверстие 38 и отклоняться вверх в канал 15, чтобы, тем самым, покинуть башню 2, или отклоняться вниз по стрелке 39. Эта часть воздуха предназначена для рециркуляции и всасывается вентилятором 32.

Канал 15 заканчивается своим нижним концом в вакуумной камере 40 с выпускным отверстием к всасывающей камере 42 с находящимся в ней всасывающим отверстием 33. Всасывающая камера 42 выполнена с возможностью ее достижения также окружающим воздухом по стрелке 43, для чего, само собой, во внешней стене башни 2 предусмотрено подходящее отверстие (не показано). Соотношение между рециркулированным воздухом (стрелка 39) и окружающим воздухом (стрелка 43), всасываемым вентилятором 32, может определяться посредством настройки клапана 44 в виде вращающейся двери, установленного с возможностью вращения вокруг оси 45. С помощью этого клапана 44 в виде вращающейся двери можно полностью запирать вакуумную камеру 40, причем вентилятор 32 всасывает только окружающий воздух (стрелка 43), а также предотвратить всасывание окружающего воздуха (стрелка 43), и вентилятор 32 всасывает только воздух, который уже, по меньшей мере, один раз прошел через слой зерна на несущем полу 11 (стрелка 39). Средства для кондиционирования воздуха, такие как охлаждающие блоки для доведения воздуха до нужной температуры и аэрозольные распылители для доведения воздуха до нужной влажности, на фиг. 2 не показаны, однако могут находиться, например, во всасывающей камере 42 или в или на дутьевой насадке 34.

Обработка слоя зерна на несущем полу 12 происходит совершенно сопоставимым образом. Посредством вентилятора 46 воздух от нижней стороны вдувают в канал 20 для достижения через выпускное отверстие 46 кольцеобразного пространства 47 между междуэтажным перекрытием 8 и несущим полом 12. Затем воздух проходит через несущий пол 12 и лежащий на нем слой зерна, после чего воздух снова покидает кольцеобразное пространство 48 между несущим полом 12 и междуэтажным перекрытием 9 через сквозное отверстие 49. В зависимости от состояний различных подходящих клапанов воздух перемещается вверх, покидая башню 2 через верхний конец канала 21, или вниз (по стрелке 50) за счет всасывающего вентилятора 46.

Также для слоя 24 зерна на несущем полу 13 предусмотрены сопоставимые устройства, причем через нижнюю сторону канала 18 к слою 24 зерна подводится кондиционированный воздух, а воздух, прошедший через слой 24 зерна, отводится либо через канал 17 вне башни 2, либо возвращается к вентилятору, относящему к полу 13.

Описанная солодовня дает преимущество повышенной и экономичной производительности благодаря относительно большому внутреннему диаметру несущих полов 11, 12, 13 за счет использования цилиндрического пространства 14 для приспосабливания требуемых мощностей для подвода кондиционированного воздуха к слою зерна и отвода от него. Цилиндрическое пространство 14 используется также для подачи зерна к соответствующим несущим полам 11, 12, 13. Помимо этого седьмой канал 17 используется для подвода и отвода воды, энергии (электричества) и воздуха или сжатого воздуха.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для солодования зерна, содержащее башню с определенным числом этажей, отделенных друг от друга междуэтажными перекрытиями, причем каждый этаж содержит воздухопроницаемый несущий пол (11, 12, 13) для поддержания проращиваемого зерна, средства для кондиционирования воздуха и средства для перемещения, снабженные подводящим и отводящим каналами для перемещения кондиционированного воздуха по подводящему каналу, который проходит от средств для кондиционирования воздуха к нижней стороне несущего пола (11, 12, 13), через несущий пол и лежащий на нем слой зерна к верхней стороне слоя (24) зерна и по отводящему каналу от верхней стороны слоя зерна, отличающееся тем, что подводящий и/или отводящий канал (15-21) проходит через центральное отверстие (35, 38, 46, 49) по меньшей мере в одном междуэтажном перекрытии (7, 8, 9, 10).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отводящий канал заканчивается у средств (48) для кондиционирования воздуха.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что отводящий канал заканчивается в окружающем башню (2, 3) пространстве.
4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что подводящий и отводящий каналы, относящиеся к одному и тому же несущему полу (11, 12, 13), примыкая друг к другу, проходят через центральное отверстие в междуэтажном перекрытии (7, 8, 9, 10).
5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что по меньшей мере одно центральное отверстие, через которое проходит подводящий и/или отводящий канал, выполнено кругообразным.

- 4 007451
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что подводящий и/или отводящий канал имеет в месте по меньшей мере одного центрального отверстия, по меньшей мере в основном, сегментообразное сечение.
7. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что диаметр по меньшей мере одного центрального отверстия имеет величину по меньшей мере 10 м, преимущественно по меньшей мере 12 м.
8. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что каждый несущий пол (11, 12, 13) выполнен кольцеобразным, причем величина внутреннего диаметра составляет по меньшей мере 10 м, преимущественно по меньшей мере 12 м.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что несущий пол (11, 12, 13) имеет радиальное перекрытие по меньшей мере 7 м между внутренним и внешним диаметрами.
10. Устройство по пп.7, 8 или 9, отличающееся тем, что несущий пол (11, 12, 13) выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения, проходящей через кардиоиду кольцевой формы.
11. Устройство по одному из пп.1-10, отличающееся тем, что средства для кондиционирования воздуха расположены ниже уровня междуэтажного перекрытия (7) под самым нижним несущим полом (11) для проращиваемого зерна.
12. Устройство по одному из пп.1-11, отличающееся тем, что средства для кондиционирования воздуха расположены выше уровня междуэтажного перекрытия над самым верхним несущим полом (13) башни (1, 2).
13. Устройство по одному из пп.1-12, отличающееся тем, что средства для кондиционирования воздуха расположены в пределах внешней периферии междуэтажных перекрытий.
14. Устройство по одному из пп.1-13, отличающееся тем, что предусмотрен дополнительный несущий пол для поддержания высушиваемого проращенного зерна ниже уровня междуэтажного перекрытия под самым нижним несущим полом для проращиваемого зерна.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что дополнительный несущий пол для высушиваемого проращенного зерна имеет аналогичные габариты, как и несущие полы для проращиваемого зерна.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущий пол (11, 12, 13) выполнен воздухопроницаемым, предпочтительно перфорированным.