RU2021853C1

RU2021853C1 - Method of grain steaming according

Info

Publication number: RU2021853C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Каминский
Original assignee: Малое государственное предприятие "Процессор"; Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: method includes grain charging into the working chamber with a vertical auger whose blades have a decreasing diameter in the auger lower part, the grain processing in the working chamber with steam and the unloading of the steamed grain. Longitudinal notches having the cross-section of the trapezoidal shape with protrusions of the convex shape between them are made from inside in the housing segment surrounding the auger part having a small diameter. The sum of the notch depth and the protrusion height is less than the sizes of the weevil. EFFECT: facilitated manufacture. 3 dwg

Description

Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности и может быть использовано для пропаривания зерна овса, гречихи, гороха, кукурузы, кондиционирования пшеницы, а также для варки круп в пищеконцентратной промышленности. The invention relates to the milling and cereal industry and can be used for steaming grain of oats, buckwheat, peas, corn, conditioning wheat, as well as for cooking cereals in the food-concentrate industry.

Известен способ пропаривания в аппаратах периодического действия (Неруша или А9-БПБ). Для этого в вертикальный сосуд через пробковый затвор загружают зерно, закрывают пробковый затвор и подают пар при давлении 0,25-0,30 МПа, по истечении экспозиции пропаривания (для гречихи 5 мин) открывают нижний разгрузочный пробковый затвор, перед этим открывают вентиль и сбрасывают отработавший пар и выгружают зерно. В пропаривателях периодического действия поочередно обрабатываются определенные порции зерна. Мельников Е. М. Основы крупяного производства. - М.: ВО Агропромиздат, 1988, с. 74-75.). A known method of steaming in batch apparatus (Nerush or A9-BPB). For this purpose, grain is loaded into a vertical vessel through a cork shutter, the cork shutter is closed and steam is supplied at a pressure of 0.25-0.30 MPa, after expiration of steaming (for buckwheat 5 minutes), the lower unloading cork shutter is opened, before that, the valve is opened and dumped exhaust steam and unload the grain. In batch steamers, certain portions of grain are processed in turn. Melnikov E. M. Fundamentals of cereal production. - M .: VO Agropromizdat, 1988, p. 74-75.).

Известен способ варки крупы, который включает гидратацию в аппарате А2-КВА/1 и затем непрерывную варку при температуре 95-105^оС без избыточного давления пара. Гидратированная крупа поступает в аппарат непрерывной варки А2-КВА/2 на транспортерную сетчатую ленту слоем от 100 до 200 мм, продолжительность варки колеблется от 10 до 60 мин. Гуляев В. Н., Кондратьев В. И. , Захарченко Т. С., Роенко Т. Ф. Технология крупяных концентратов. - М.: ВО Агропромиздат, 1989, с. 83-85.A known method of cooking cereals, which includes hydration in the apparatus A2-KVA / 1 and then continuous cooking at a temperature of 95-105 ^about With no excess steam pressure. Hydrated cereal enters the A2-KVA / 2 continuous cooking apparatus onto a conveyor mesh belt with a layer of 100 to 200 mm, the cooking time ranges from 10 to 60 minutes. Gulyaev V.N., Kondratiev V.I., Zakharchenko T.S., Roenko T.F. Technology of cereal concentrates. - M .: VO Agropromizdat, 1989, p. 83-85.

Известен способ непрерывного пропаривания зерна в горизонтальных шнеках с давлением пара до 0,1 МПа (Мельников Е. М. Основы крупяного производства, с. 73-74). A known method of continuous steaming of grain in horizontal augers with a vapor pressure of up to 0.1 MPa (Melnikov E. M. Fundamentals of cereal production, pp. 73-74).

Наиболее близким к заявляемому способу является способ пропаривания, осуществляемый в пропаривателе Каминского В. Д. [1]. Способ включает загрузку зерна в рабочую камеру вертикальным шнеком, обработку зерна паром под давлением 0,1 МПа, при этом загрузка вертикальным шнеком производится периодически с опережающей работу шлюзового разгрузочного затвора производительностью. Closest to the claimed method is a method of steaming, carried out in a steamer Kaminsky V. D. [1]. The method includes loading grain into the working chamber with a vertical screw, treating grain with steam under a pressure of 0.1 MPa, while loading with a vertical screw is carried out periodically with an output gate lock that is faster than the work.

К недостаткам прототипа следует отнести следующее:
способ ограничивает внутри рабочей камеры пропаривателя давление пара до 0,1 МПа, так как с увеличением давления пара свыше 0,15-0,10 МПа затрудняется загрузка зерна, и производительность пропаривателя падает. Согласно правилам организации и ведения технологического процесса на крупозаводах давление пара при пропаривании гречихи в пределах 0,25-0,30 МПа, гороха и кукурузы до 0,15 МПа, таким образом, пропаривать эти зерновые культуры по прототипу невозможно;
в прототипе коэффициент трения зерна о кожу х вертикального шнека очень низкий, что приводит к прокручиванию зерновой массы с повышением давления пара при пропаривании зерна и снижению производительности на 20...35%;
в связи с периодической работой вертикального шнека и соответственно загрузкой зерна нарушается стабильность режимов пропаривания, равномерность тепловой обработки зерновой массы, что в конечном итоге не позволяет достичь целенаправленного улучшения технологических свойств зерна и увеличить выход готовой продукции;
нарушение стабильности режимов пропаривания, а также низкая надежность шлюзового затвора приводит к утечке до 12..18% пара из пропаривателя.The disadvantages of the prototype include the following:
the method limits the vapor pressure inside the working chamber of the steamer to 0.1 MPa, since with increasing steam pressure above 0.15-0.10 MPa loading of grain is more difficult, and the performance of the steamer decreases. According to the rules of organizing and conducting the technological process at groats factories, steam pressure when steaming buckwheat in the range of 0.25-0.30 MPa, peas and corn up to 0.15 MPa, thus, it is impossible to steal these crops by prototype;
in the prototype, the coefficient of friction of grain on the skin x of the vertical screw is very low, which leads to the scrolling of the grain mass with an increase in steam pressure during steaming of the grain and a decrease in productivity by 20 ... 35%;
in connection with the periodic operation of the vertical screw and, accordingly, loading of grain, the stability of steaming modes is violated, the uniformity of heat treatment of the grain mass is violated, which ultimately does not allow to achieve a targeted improvement of the technological properties of grain and increase the yield of finished products;
violation of the stability of steaming modes, as well as the low reliability of the lock gate leads to leakage up to 12..18% of steam from the steamer.

Целью изобретения является ускорение процесса пропаривания и снижение расхода пара. The aim of the invention is to accelerate the steaming process and reduce steam consumption.

Сущность изобретения заключается в том, что загрузку зерна осуществляют вертикальным шнеком, лопасти которого имеют уменьшающийся диаметр в нижней части шнека, при этом в окружающем эту часть участке кожуха изнутри выполнены продольные пазы трапецеидальной формы в поперечном сечении с выступами между ними выпуклой формы, причем сумма глубины пазов и высоты выступов меньше размеров зерновки. The essence of the invention lies in the fact that the loading of grain is carried out by a vertical screw, the blades of which have a decreasing diameter in the lower part of the screw, while longitudinal grooves of a trapezoidal shape in cross section with protrusions between them are convex in shape, made from the inside of the surrounding part of the casing, and the sum of the depth grooves and protrusions are smaller than the size of the grain.

В устройстве [1] используется давление пара до 0,1 МПа, с повышением давления пара зерно не загружается в пропариватель, так как кожух у вертикального шнека гладкий, и зерновая масса прокручивается между лопастями шнека и кожухом. В предлагаемом способе давление пара достигает 0,15...0,25 МПа, что обеспечивается повышением коэффициента трения зерновой массы о кожух, который имеет изнутри продольные пазы трапецеидальной формы с выступами между ними выпуклой формы, причем сумма глубины пазов и высоты выступов меньше размеров зерновки. The device [1] uses a vapor pressure of up to 0.1 MPa, with increasing vapor pressure, the grain is not loaded into the steamer, since the casing of the vertical screw is smooth, and the grain mass scrolls between the auger blades and the casing. In the proposed method, the vapor pressure reaches 0.15 ... 0.25 MPa, which is provided by increasing the coefficient of friction of the grain mass on the casing, which has inside the longitudinal grooves of a trapezoidal shape with protrusions between them, the sum of the grooves depth and the height of the protrusions is smaller than the dimensions grains.

По авт. св. N 1296212, 1987, шнек вертикально установлен между бункером предварительного подогрева и пропаривателем с полым перфорированным валом, коаксиально смонтированным со шнеком питателем внутри пропаривателя. По авт. св. N 971468, 1982, загрузка зерна осуществляется несколькими потоками через ряд патрубков, укрепленных по окружности цилиндрической камеры. По авт. св. N 1414449, 1988, камера пропаривания расположена внутри пропаривателя и содержит вертикальный шнек. В предлагаемом способе при загрузке зерно уплотняется, так как вертикальный шнек выполнен с уменьшающимся диаметром лопастей и сблокирован с датчиками уровней, электродвигателем, работающим в различных режимах загрузки и выгрузки зерна. By author St. N 1296212, 1987, the auger is vertically mounted between the preheater hopper and the steamer with a hollow perforated shaft, coaxially mounted with the feeder screw inside the steamer. By author St. N 971468, 1982, the loading of grain is carried out in several streams through a series of nozzles, fortified around the circumference of a cylindrical chamber. By author St. N 1414449, 1988, the steaming chamber is located inside the steamer and contains a vertical screw. In the proposed method, when loading the grain is compacted, since the vertical screw is made with a decreasing diameter of the blades and is interlocked with level sensors, an electric motor operating in various modes of loading and unloading of grain.

По авт. св. N 1424188 и по заявке N 4262652/31-13 из центральной магистрали непрерывно осуществляется подача пара с постоянным давлением. В предлагаемом способе осуществляется подача пара низкого и высокого давления, что обеспечивает не только улучшение качества зерна и исключает его перегрев, но и за счет импульсной подачи пара высокого давления приводит к значительной экономии пара. By author St. N 1424188 and according to the application N 4262652 / 31-13 from the central highway continuously supplied steam with constant pressure. In the proposed method, low and high pressure steam is supplied, which provides not only an improvement in grain quality and prevents its overheating, but also due to the pulsed supply of high pressure steam leads to significant savings in steam.

Предлагаемый способ включает следующие операции: загрузку зерна в рабочую камеру с одновременным уплотнением зерновой массы при перемещении вертикальным шнеком, пропаривание зерновой массы непрерывно паром низкого давления и импульсно паром высокого давления (0,15...0,30 МПа), выгрузку пропаренного зерна. The proposed method includes the following operations: loading grain into the working chamber with simultaneous compaction of the grain mass when moving with a vertical screw, steaming the grain mass continuously with low pressure steam and pulsed high pressure steam (0.15 ... 0.30 MPa), unloading the steamed grain.

На фиг. 1, 2 изображены устройства для осуществления способа пропаривания зерна; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1, 2 depict devices for implementing the method of steaming grain; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.

Устройство на фиг. 1 включает загрузочный бункер 1, через который проходит вертикальный вал 2 загрузочного шнека, закрепленного на опорных подшипниках 3 и состоящего из лопастей шнека 4 большего диаметра (D) и уменьшающегося диаметра (d) лопастей 5 в нижней части вертикального шнека, закрытых соответствующим кожухом 6 и 7, привод вертикального шнека 4 осуществляют через муфту 8 и редуктор 9 от электродвигателя 10, верхнюю сегментную крышку 11, цилиндрическую камеру 12 и конусную камеру 13, в которой расположено смотровое окно 14 для зачистки пропаривателя после остановок, в цилиндрической камере установлен парораспределительный коллектор 15 с отверстиями в стенках по периметру для выхода насыщенного водяного пара, подаваемого от паропровода центральной магистрали 16 через запорный вентиль 17, по всей внутренней конусной части с зазором к стенкам конусной камеры 13 смонтирован пароотводящий коллектор 18 для сбора отработавшего пара, вертикальный разгрузочный шнек 19 с кожухом 20, в месте выхода из которого вал 21 закрыт уплотнителем 22 для исключения утечки конденсата и пара из выпускного патрубка 23, привод вертикального разгрузочного шнека 19 осуществляют через муфту 24 и редуктор 25 от электродвигателя 26, который с целью поддержания стабильной частоты вращения и исключения влияния давления пара и массы движущегося столба продукта оснащен устройством самоторможения, верхний 27 и нижний 28 датчики уровня зерна, исполнительный механизм 29 управляющего устройства открытия запорного вентиля 17 для подачи давления пара низкого и высокого давления, электропровод 30 подачи сигнала к электродвигателю 10 для его остановки при работе в режиме периодической загрузки зерна, электропровод 31 подачи сигнала от датчика 28 нижнего уровня к управляющему устройству электродвигателя 10 при периодическом режиме загрузки зерна в пропариватель, электропровод 32 подачи сигнала от исполнительного механизма 29 к запорному вентилю 17 и электропривод 33 подачи сигнала управляющему устройству электродвигателя 10 при периодическом pежиме его работы, электропривод 34 подачи сигнала на исполнительный механизм 29. The device of FIG. 1 includes a loading hopper 1 through which a vertical shaft 2 of the loading screw passes, mounted on thrust bearings 3 and consisting of the blades of the screw 4 of larger diameter (D) and decreasing diameter (d) of the blades 5 in the lower part of the vertical screw, covered by a corresponding casing 6 and 7, the vertical screw 4 is driven through a coupling 8 and a reducer 9 from an electric motor 10, an upper segmented lid 11, a cylindrical chamber 12 and a conical chamber 13, in which a viewing window 14 is located for cleaning the steamer after stopping k, a steam distribution manifold 15 is installed in the cylindrical chamber with perimeter holes for the outlet of saturated water vapor supplied from the steam line of the central line 16 through a shut-off valve 17; a steam outlet manifold 18 is mounted for the collection along the entire inner cone with a gap to the walls of the conical chamber 13 spent steam, a vertical discharge screw 19 with a casing 20, at the outlet from which the shaft 21 is closed by a seal 22 to prevent leakage of condensate and steam from the outlet pipe 23, the drive the vertical unloading screw 19 is carried out through the clutch 24 and the gear 25 from the electric motor 26, which is equipped with a self-braking device, the upper 27 and lower 28 grain level sensors, the actuator 29 of the control device in order to maintain a stable speed and eliminate the influence of steam pressure and the mass of the moving product column the opening of the shut-off valve 17 for supplying steam pressure of low and high pressure, the wire 30 of the signal to the motor 10 to stop it when operating in periodic mode grain loading, the wire 31 of the signal from the lower level sensor 28 to the control device of the electric motor 10 with a periodic mode of loading grain into the steamer, the wire 32 of the signal from the actuator 29 to the shut-off valve 17 and the electric drive 33 of the signal to the control device of the electric motor 10 when it is in periodic mode work, the electric drive 34 of the signal to the actuator 29.

На фиг. 2, 3 показаны вертикальный загрузочный шнек 4 и его разрез с кожухом 6 высотой Н₁ и кожухом 7 высотой Н₂, которая составляет не более 20% от высоты Н₁, что является достаточной высотой для выравнивания вертикального столба зерна при его уплотнении и переходе с большего диаметра D лопастей шнека 4 на меньший диаметр d лопастей 5 шнека, что обеспечивает необходимые силы трения зерна о стенки кожуха 7, по внутреннему периметру которого выполнены продольные пазы 35, трапецеидальной формы в поперечном сечении глубины l₁ не более одного из наименьших линейных размеров зерновки, что исключает дробление и травмирование зерновки при попадании в пазы 35. При этом трапецеидальная форма исключает прокручивание и скольжение зерновок при их транспортировке вертикальным шнеком и повышает силы трения как зерновок о стенки кожуха, так и слоя зерна, находящегося между лопастями 5 шнека о зерновки, попадающие в пазы 35, которые удерживаются в пазах 35 от скольжения при их перемещении, в промежутках между пазами 35 расположены выступы 36 выпуклой формы, причем сумма глубины пазов и высоты выступов меньше размеров зерновки, что уменьшает деформацию зерновок, при этом исключается их попадание между лопастями 5 шнека и тела стенок кожуха 7, одновременно повышаются силы трения зерновок между собой и о стенки кожуха 7 изнутри, тем самым достигается связанный поток вертикального перемещения зерновой массы, который позволяет преодолеть противодействие давлению пара в рабочей камере пропаривателя.In FIG. 2, 3 show the vertical loading auger 4 and its section with a casing 6 of a height of H ₁ and a casing 7 of a height of H ₂ , which is not more than 20% of the height of H ₁ , which is sufficient height to align the vertical column of grain during its compaction and transition from a larger diameter D of the auger blades 4 to a smaller diameter d of the auger blades 5, which provides the necessary friction forces of grain on the walls of the casing 7, along the inner perimeter of which longitudinal grooves 35 are made, trapezoidal in cross section of depth l ₁ not more than one of the smallest the size of the grain is uniform, which eliminates the crushing and injury of the grain when it enters the grooves 35. In this case, the trapezoidal shape eliminates the scrolling and sliding of the kernels when transporting them with a vertical screw and increases the friction forces of both the kernels on the casing wall and the grain layer located between the blades 5 of the screw about grains falling into the grooves 35, which are kept in the grooves 35 from sliding when moving, in the spaces between the grooves 35 are protrusions 36 of a convex shape, and the sum of the depth of the grooves and the height of the protrusions is less sizes of the grain, which reduces the deformation of the grain, which eliminates their getting between the blades 5 of the screw and the body of the walls of the casing 7, while the friction forces of the grains between themselves and the walls of the casing 7 from the inside increase, thereby achieving a connected flow of vertical movement of the grain mass, which allows overcoming resistance to steam pressure in the working chamber of the steamer.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем. The operation of the proposed device is as follows.

Зерно загружают в бункер 1, откуда лопастями вертикального шнека 4 и 5 его подают в рабочие зоны (камеры) 12 и 13 пропаривателя и заполняют до достижения датчика 27 верхнего уровня, после чего по электропроводу 30 подают сигнал к электродвигателю 10 для отключения и остановки вертикального шнека 4. В этот же момент по электропроводу 33 подают сигнал через командное устройство к исполнительному механизму 29 для открытия запорного вентиля 17 и подачи пара от центральной магистрали в пропариватель через парораспределительный коллектор 15 до набора в нем установленного низкого давления пара (0,1...0,2 МПа). По истечении заданной экспозиции пропаривания зерна включают электродвигатель 26 вертикального загрузочного шнека 19 и через патрубок 23 начинают непрерывную выгрузку пропаренного зерна, с этого момента заканчивают пусковой цикл выхода на рабочий режим работы. The grain is loaded into the hopper 1, from where the blades of the vertical screw 4 and 5 feed it into the working areas (chambers) 12 and 13 of the steamer and fill it until the sensor 27 reaches the upper level, after which a signal is sent via electric wire 30 to the motor 10 to turn off and stop the vertical screw 4. At the same time, a signal is sent via an electric wire 33 through a command device to an actuator 29 to open the shut-off valve 17 and supply steam from the central line to the steamer through the steam distribution manifold 15 until it is set to m of installed low vapor pressure (0.1 ... 0.2 MPa). After the specified exposure of steaming the grain, the electric motor 26 of the vertical loading screw 19 is turned on and continuous unloading of the steamed grain is started through the pipe 23, from this moment the start-up cycle for reaching the operating mode is completed.

По мере выгрузки зерна из пропаривателя и достижения зерном датчика 28 нижнего упроня по электропроводу 31 подают сигнал к электродвигателю 10 для включения в работу вертикального загрузочного шнека 4. В работе устройства предусмотрено, что при периодическом режиме работы вертикального шнека 4 его производительность опережает на заданную величину производительность непрерывно работающего разгрузочного вертикального шнека 19, который определяет паспортную производительность устройства. As the grain is unloaded from the steamer and the grain reaches the lower stop sensor 28 through the electric wire 31, a signal is sent to the electric motor 10 to turn the vertical loading screw 4 into operation. In the operation of the device, it is provided that, with the periodic operation of the vertical screw 4, its performance is ahead of the set value continuously working unloading vertical screw 19, which determines the nameplate capacity of the device.

Превышение производительности шнека 4 над шнеком 19 достигается за счет регулируемой частоты вращения шнека 4 при заданных конструктивных его параметрах. В связи с опережающей производительностью вертикального шнека 4 рабочую зону пропаривателя заполняют зерном до достижения уровня верхнего датчика 27, при этом непрерывно осуществляется подача пара низкого давления в зерновую массу через коллектор 15. От датчика 27 подают сигнал по электропроводу 30 для остановки электродвигателя 10 и вертикального шнека 4. Одновременно в этот же момент от датчика 27 по электропроводу 34 подают сигнал к исполнительному механизму 29 для открытия запорного вентиля 17 и подача пара от центральной магистрали высокого давления (0,25...0,30 МПа) через коллектор 15. Длительность подачи пара высокого давления зависит от вида обрабатываемых зерновых культур. Например, зерно гречихи согласно правилам организации и ведения технологического процесса на крупозаводах должно подвергаться обработке при давлении пара 0,25...0,30 МПа с длительностью 5 мин. Длительность подачи пара высокого давления регламентируется расстоянием между датчиками 27 и 28 уровней зерна, что соответственно обеспечивает длительность прохождения зерна между ними. В момент подачи пара высокого давления верхний загрузочный шнек 4 не работает, нижний шнек 19 непрерывно выгружает зерно через патрубок 23. Заполненный зерном бункер 1, а также находящееся между лопастями вертикального шнека 4 зерно уплотняется за счет разных диаметров лопастей и шага между ними, что создает гидравлический затвор и исключает утечку пара, тем самым обеспечивается герметичность устройства. К этому необходимо добавить, что в результате контакта зерна с паром происходит не только его увлажнение, но и нагрев. Зерном поглощается только часть влаги и теплоты подаваемого пара. Как показывают теплотехнические расчеты, при пропаривании зерна гречихи только 47% теплоты пара аккумулируется зерном, поэтому требуется вывод избытка пара. вывод отработавшего пара осуществляется через пароотводящий коллектор 18, что способствует отбору конденсата в смеси с паром, при этом уменьшается степень увлажнения зерна, а теплота отработавшего пара используется для предварительного подогрева зерна в бункере 1 перед подачей на пропаривание, что снижает удельный расход пара на пропаривание. Важной особенностью непрерывного вывода отработавшего пара является создание в пропаривателе направленного потока пара, который интенсифицирует тепломассообмен с зерном, повышает равномерность тепловой обработки и целенаправленно улучшает технологические свойства зерна. The excess performance of the screw 4 over the screw 19 is achieved due to the adjustable frequency of rotation of the screw 4 with the given design parameters. In connection with the outrunning performance of the vertical screw 4, the working area of the steamer is filled with grain until the level of the upper sensor 27 is reached, while low-pressure steam is continuously supplied to the grain mass through the collector 15. From the sensor 27, a signal is supplied through the electric wire 30 to stop the electric motor 10 and the vertical screw 4. At the same time, from the sensor 27, a signal is sent via an electric wire 34 to the actuator 29 to open the shut-off valve 17 and to supply steam from the central about pressure (0.25 ... 0.30 MPa) through the collector 15. The duration of the supply of high pressure steam depends on the type of processed crops. For example, buckwheat grain, according to the rules of organizing and conducting the technological process at grain plants, must be processed at a steam pressure of 0.25 ... 0.30 MPa with a duration of 5 minutes. The duration of the high pressure steam supply is regulated by the distance between the sensors 27 and 28 of the grain levels, which accordingly ensures the duration of the passage of grain between them. At the time of high pressure steam supply, the upper loading screw 4 does not work, the lower screw 19 continuously unloads grain through the pipe 23. The hopper 1 filled with grain, as well as the grain located between the blades of the vertical screw 4, are compacted due to the different diameters of the blades and the pitch between them, which creates hydraulic shutter and eliminates steam leakage, thereby ensuring the tightness of the device. It is necessary to add to this that, as a result of the grain’s contact with the steam, it not only moistens, but also heats up. Only part of the moisture and heat of the supplied steam is absorbed by the grain. As shown by heat engineering calculations, when steaming buckwheat grain, only 47% of the heat of steam is accumulated by the grain, therefore, the removal of excess steam is required. the exhaust steam is discharged through the steam exhaust manifold 18, which contributes to the selection of condensate mixed with steam, while the degree of grain moisture is reduced, and the heat of the exhaust steam is used to preheat the grain in the hopper 1 before being fed to steaming, which reduces the specific steam consumption for steaming. An important feature of the continuous extraction of exhaust steam is the creation of a directed steam stream in the steamer, which intensifies heat and mass transfer with grain, increases the uniformity of heat treatment and purposefully improves the technological properties of grain.

При достижении зерном уровня нижнего датчика 28 по электропроводу 31 подается сигнал для включения в работу вертикального шнека 4 от электродвигателя 10. Одновременно по электропроводу 32 подается сигнал на запорный вентиль 17 через исполнительный механизм 29 для закрытия подачи пара высокого давления, при этом вентиль 17 перекрывается до уровня подачи пара низкого давления. Описанный режим работы предлагаемого устройства применим для обработки зерна при давлении пара свыше 0,1 МПа. When the grain reaches the level of the lower sensor 28 through the electric wire 31, a signal is sent to activate the vertical screw 4 from the electric motor 10. At the same time, a signal is sent to the shut-off valve 17 through the actuator 29 through the actuator 29 to close the high-pressure steam supply, while the valve 17 is closed to low pressure steam supply. The described mode of operation of the proposed device is applicable for grain processing at a vapor pressure above 0.1 MPa.

Для тех видов зерновых культур, где необходимо давление пара менее 0,2 МПа (рис, овес, горох, кукуруза) предлагаемый пропариватель может быть проведен в режим непрерывной загрузки и выгрузки зерна, что не только облегчает его работу и управление, но и позволяет повысить производительность работы и улучшить качество водно-тепловой обработки. For those types of crops where a vapor pressure of less than 0.2 MPa is required (rice, oats, peas, corn), the proposed steamer can be carried out in the continuous loading and unloading of grain, which not only facilitates its work and management, but also allows to increase work productivity and improve the quality of water-heat treatment.

Особенностью перехода на непрерывный режим работы является возможность непрерывной работы вертикального загрузочного шнека 4 при наборе давления пара в рабочей зоне пропаривателя до 0,2 МПа. В прототипе с ростом давления пара в рабочей зоне пропаривателя происходит увеличение сил противодействия подаваемому зерну, что вызывает снижение производительности, причем при достижении давления пара свыше 0,1 МПа происходит прокручивание зерновой массы между лопастями шнека 4. Противодействие давлению пара препятствует поступлению зерновой массы в рабочую зону пропаривателя, что связано со скольжением зерна о кожух шнека и низкими силами трения. A feature of the transition to continuous operation is the possibility of continuous operation of the vertical loading auger 4 when the steam pressure in the working area of the steamer is set to 0.2 MPa. In the prototype, with increasing steam pressure in the working zone of the steamer, there is an increase in counteracting forces of the supplied grain, which causes a decrease in productivity, and when the steam pressure exceeds 0.1 MPa, the grain mass scrolls between the auger blades 4. Counteraction of the vapor pressure prevents the grain mass from entering the working steaming area, which is associated with the sliding of grain on the auger casing and low friction forces.

В предлагаемом устройстве для увеличения сил трения зерна в кожухе 7 по внутреннему его периметру выполнены продольные пазы 35 трапецеидальной формы 35, между которыми расположены выступы 36 выпуклой формы. Переменный диаметр лопастей по высоте шнека 4 и 5, а также уменьшающийся шаг лопастей уплотняют зерновую массу, что способствует повышению сил трения о кожух 7 и позволяет подавать зерновую массу в рабочую зону пропаривателя при более высоком давлении пара сравнительно с прототипом. В предложенном устройстве этот эффект используется при непрерывном режиме работы вертикального загрузочного шнека 4, что позволяет подвергнуть водно-тепловой обработке такие культуры, как зерно риса, овса, кукурузы, гороха и др. In the proposed device to increase the friction forces of grain in the casing 7 along its inner perimeter, longitudinal grooves 35 are made of trapezoidal shape 35, between which protrusions 36 are convex. The variable diameter of the blades along the height of the screw 4 and 5, as well as the decreasing pitch of the blades compact the grain mass, which increases the friction forces on the casing 7 and allows you to feed the grain mass into the working area of the steamer at a higher vapor pressure compared to the prototype. In the proposed device, this effect is used during continuous operation of the vertical loading auger 4, which allows water-heat treatment of crops such as grain of rice, oats, corn, peas, etc.

Отличительной особенностью непрерывного режима работы является необходимость совпадения работы по производительности вертикального загрузочного 4 и разгрузочного 19 шнеков, что устанавливается частотой вращения шнеков при их заданных параметрах (диаметр и шаг лопастей, диаметр вала шнека и др. ). Возможен и другой вариант - это замена вертикального шнека 19, который крепится при помощи фланцев к конусной части (камере) 13 пропаривателя. Рабочий режим непрерывного процесса загрузки заключается в заполнении зерном рабочей зоны пропаривателя шнеком 4 до уровня верхнего датчика 27, после чего по электропроводу 34 подается сигнал исполнительному механизму 29 на открытие запорного вентиля 17, и производится подача пара через парораспределительный коллектор 15 в зерновую массу. A distinctive feature of the continuous mode of operation is the need for matching the performance of the vertical loading 4 and unloading 19 screws, which is set by the rotational speed of the screws with their specified parameters (diameter and pitch of the blades, diameter of the screw shaft, etc.). Another option is also possible - this is the replacement of the vertical screw 19, which is attached using flanges to the conical part (chamber) 13 of the steamer. The operating mode of the continuous loading process consists in filling the working area of the steamer with auger 4 to the level of the upper sensor 27, after which the signal to the actuator 29 to open the shut-off valve 17 is supplied through the electric wire 34, and steam is supplied through the steam distribution manifold 15 to the grain mass.

После набора заданного давления пара в рабочей зоне пропаривателя включают разгрузочный шнек 19 и производят непрерывную выгрузку пропаренного зерна, с этого момента заканчивается пусковой цикл. В дальнейшем осуществляются непрерывно загрузка и разгрузка зерна при поддержании заданного давления пара в рабочей зоне пропаривателя. Длительность водно-тепловой обработки регламентируется временем прохождения зерна от загрузки к выгрузке, что зависит от емкости рабочей камеры и скорости движения в ней зерновой массы. Необходимым условием стабильной работы является непрерывность загрузки зерна шнеком 4 и поддержание уровня зерновой массы в рабочей камере пропаривателя ниже уровня верхнего датчика 27, который служит для пуска в работу аварийного контроля и предотвращения подпора зерном загрузочного вертикального шнека 4. С этой целью при достижении зерном верхнего уровня датчика 27 по электропроводу 30 подают сигнал на отключение электродвигателя 10 и остановку шнека 4. После снижения уровня зерна ниже датчика 27 вертикальный шнек 4 включается в работу. After the set steam pressure has been set in the working area of the steamer, the unloading screw 19 is turned on and the steamed grain is continuously unloaded, from this moment the starting cycle ends. Subsequently, grain loading and unloading is carried out continuously while maintaining a given steam pressure in the working zone of the steamer. The duration of the water-heat treatment is regulated by the time the grain travels from load to unload, which depends on the capacity of the working chamber and the speed of movement of the grain mass in it. A necessary condition for stable operation is the continuous loading of grain with screw 4 and maintaining the level of grain mass in the working chamber of the steamer below the level of the upper sensor 27, which serves to start emergency control and prevent the grain from backing up the loading vertical screw 4. For this purpose, when the grain reaches the upper level the sensor 27 through the electric wire 30 gives a signal to turn off the electric motor 10 and stop the screw 4. After the grain level falls below the sensor 27, the vertical screw 4 is turned on.

В дальнейшем работа устройства осуществляется непрерывно, для этого важно, чтобы линия уровня зерновой массы не превышала уровень датчика 27, что достигается некоторым запаздыванием подачи сигнала к электродвигателю 10 для его включения после аварийной остановки. Работа разгрузочного шнека 19 находится под давлением пара, что облегчает выгрузку зерна, которое после пропаривания увлажняется, поэтому необходимо его удерживать лопастями шнека 19 для обеспечения заданной производительности выгрузки. In the future, the operation of the device is carried out continuously, for this it is important that the line of the grain mass level does not exceed the level of the sensor 27, which is achieved by some delay in the signal to the motor 10 to turn it on after an emergency stop. The work of the unloading auger 19 is under steam pressure, which facilitates the unloading of grain, which is moistened after steaming, so it is necessary to hold it with the blades of the auger 19 to ensure a given discharge performance.

Сравнительные испытания предлагаемого способа и прототипа показали, что непрерывность загрузки и выгрузки зерна при повышенном давлении пара (0,1.. . 0,2 МПа) позволяет на 35...55% увеличить производительность работы, при этом исключается влияние давления пара в рабочей зоне пропаривателя на производительность загрузки зерна. Если по прототипу расход пара составляет 40...45 кг на 1 т зерна, то в предлагаемом устройстве 33...38 кг на 1 т зерна. Comparative tests of the proposed method and prototype showed that the continuity of loading and unloading of grain at high vapor pressure (0.1 ... 0.2 MPa) allows to increase work productivity by 35 ... 55%, while the influence of steam pressure in the working environment is excluded steamer zone for grain loading performance. If the prototype steam consumption is 40 ... 45 kg per 1 ton of grain, then in the proposed device 33 ... 38 kg per 1 ton of grain.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает не только повышение производительности, снижение удельного расхода пара, но и является универсальным для обработки любого вида зерна. Thus, the proposed method provides not only an increase in productivity, a decrease in specific steam consumption, but is also universal for processing any kind of grain.

Claims

The method of steaming grain, including loading grain into the working chamber with a vertical screw placed in a casing fixed in the upper part of the chamber, treating the grain in the working chamber with steam, unloading steamed grain from it, characterized in that, in order to accelerate the steaming process and reduce steam consumption grain loading is carried out by a vertical screw, the blades of which have a decreasing diameter in the lower part of the screw, while longitudinal grooves of a trapezoidal shape are made in the inside of the casing surrounding this part, from the inside a cross-section with protrusions between them is convex in shape, and the sum of the depth of the grooves and the height of the protrusions is less than the size of the grain.