RU2134995C1

RU2134995C1 - Grain raw material thermal treatment apparatus

Info

Publication number: RU2134995C1
Application number: RU98117679A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Елькин; В.В. Кирдяшкин
Original assignee: Елькин Николай Викторович; Кирдяшкин Владимир Васильевич
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, equipment for preliminary thermal treatment of fodder grain. SUBSTANCE: apparatus has conveyor, infrared emitters positioned above conveyor belt and each provided with cylindrical reflecting shield made from fire-clay brick. Emitters are united into three sections disposed along conveyor in spaced relation one with respect to another, with space between them increasing in grain advancement direction. Distance between lower edges of each subsequent shield from periphery to center of conveyor belt is increasing for 13-16% with respect to previous shield. Distance from each emitter to shield reflective surface top point is 45-65% of minimum distance between lower edges of shield. Such construction and arrangement of emitters and shields allows heat flux to be relaxed during heating and grain surface burning to be omitted. EFFECT: increased efficiency and improved quality of fodder grain. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для термической обработки различных видов зернового сырья и может быть использовано для обработки фуражного зерна и для изготовления разнообразных пищевых зерновых продуктов (быстроразвариваемых круп, зерновых хлопьев, диетических продуктов, обжаренных семечек, зерен кофе и т.д.). The invention relates to devices for heat treatment of various types of grain raw materials and can be used for processing feed grain and for the manufacture of a variety of food grain products (quick-cooking cereals, cereal flakes, diet products, roasted seeds, coffee beans, etc.).

Известна установка для термообработки зернового сырья, содержащая теплоизолированную камеру, размещенный внутри нее конвейер для перемещения обрабатываемого сырья, нагревательный блок, включающий инфракрасные излучатели, продольно расположенные над конвейерной лентой с переменным шагом по ее ширине, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты, а также блоки отражательных экранов, которые являются общими для всех излучателей. (SU, 1458666 A1, 15.02.89.). A known installation for heat treatment of grain raw materials containing a thermally insulated chamber, a conveyor placed inside it to move the processed raw materials, a heating unit including infrared emitters, longitudinally located above the conveyor belt with a variable pitch along its width increasing from the periphery to the center of the conveyor belt, as well as blocks reflective screens that are common to all emitters. (SU, 1458666 A1, 02/15/89.).

Недостатком данной установки является то, что невозможно получить однородный качественно экспандированный продукт (зерно), так как происходит перегрев поверхности зерна и его обгорание. Если же уменьшить экспозицию обработки или плотность лучистого потока, зерно не экспандируется (не "взрывается"). Количество "взорванных" зерен при оптимальном режиме обработки составляет 40-50%. Кроме того, температура под общим экраном в зоне обработки составляет 350-400^oC, что недопустимо для цоколей ламп КГТ - 220 - 1000 и приводит к выходу их из строя.The disadvantage of this installation is that it is impossible to obtain a uniform, qualitatively expanded product (grain), since the surface of the grain overheats and burns out. If the exposure of the treatment or the density of the radiant flux is reduced, the grain does not expand (does not “explode”). The number of "exploded" grains at the optimum processing mode is 40-50%. In addition, the temperature under the common screen in the processing zone is 350-400 ^o C, which is unacceptable for lamp caps KGT - 220 - 1000 and leads to their failure.

Изобретение направлено на снижение энергозатрат, увеличение срока работы установки и повышение качества готового продукта. Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для термообработки зернового сырья, содержащей теплоизолированную камеру, размещенный внутри нее конвейер для перемещения обрабатываемого сырья, нагревательный блок, включающий инфракрасные излучатели, продольно расположенные над конвейерной лентой с переменным шагом по ее ширине, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты, а также блоки отражательных экранов, отличительной особенностью является то, что нагревательный блок состоит из трех изолированных секций, установленных вдоль конвейерной ленты на расстоянии одна от другой, увеличивающемся в направлении продвижения зернового сырья, блоки отражательных экранов изготовлены из шамотного кирпича в виде ряда индивидуальных экранов, каждый из которых имеет цилиндрическую отражающую поверхность, симметричную относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось соответствующего излучателя. Нижние кромки индивидуальных экранов расположены не выше уровня излучателей, расстояние между нижними кромками каждого последующего экрана в направлении от периферии к центру конвейерной ленты увеличивается на 13-16% по отношению к аналогичному расстоянию предыдущего экрана, а расстояние от каждого излучателя до верхней точки соответствующей отражающей поверхности составляет 45-65% от наименьшего расстояния между нижними кромками индивидуального экрана. The invention is aimed at reducing energy consumption, increasing the life of the installation and improving the quality of the finished product. The specified technical result is achieved due to the fact that in the installation for heat treatment of grain raw materials containing a heat-insulated chamber, a conveyor placed inside it for moving the processed raw materials, a heating unit including infrared emitters, longitudinally arranged above the conveyor belt with a variable pitch along its width, increasing from peripherals to the center of the conveyor belt, as well as blocks of reflective screens, a distinctive feature is that the heating block consists of three insulators of the bath sections installed along the conveyor belt at a distance from one another, increasing in the direction of advancement of grain raw materials, the reflective screen blocks are made of fireclay bricks in the form of a series of individual screens, each of which has a cylindrical reflective surface symmetrical with respect to the vertical plane passing through the longitudinal axis appropriate emitter. The lower edges of the individual screens are located no higher than the level of the emitters, the distance between the lower edges of each subsequent screen in the direction from the periphery to the center of the conveyor belt increases by 13-16% relative to the same distance of the previous screen, and the distance from each emitter to the upper point of the corresponding reflective surface accounts for 45-65% of the smallest distance between the lower edges of the individual screen.

В предпочтительном варианте расстояние между первой и второй секцией нагревательного блока составляет 1/6-1/5 длины секции, а между второй и третьей - 1/4-1/3 длины секции. In a preferred embodiment, the distance between the first and second sections of the heating unit is 1 / 6-1 / 5 of the length of the section, and between the second and third is 1 / 4-1 / 3 of the length of the section.

Целесообразно, чтобы инфракрасные излучатели были установлены с возможностью регулирования их расположения по вертикали. It is advisable that the infrared emitters were installed with the possibility of regulating their vertical position.

В оптимальном варианте инфракрасные излучатели размещены на расстоянии 4-10 см от поверхности конвейерной ленты, а индивидуальные экраны расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось конвейерной ленты. In the best case, infrared emitters are placed at a distance of 4-10 cm from the surface of the conveyor belt, and individual screens are located symmetrically with respect to the vertical plane passing through the central longitudinal axis of the conveyor belt.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид установки, продольный разрез; на фиг. 2 изображены секции нагревательного блока, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the installation, a longitudinal section; in FIG. 2 shows sections of a heating block; FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.

Установка содержит теплоизолированную камеру 1, ленточный конвейер 2, выполненный из металлической нержавеющей сетки, загрузочный бункер 3 и лоток 4 для разгрузки готового продукта. The installation comprises a heat-insulated chamber 1, a conveyor belt 2 made of stainless metal mesh, a hopper 3 and a tray 4 for unloading the finished product.

Над конвейерной лентой установлены три секции 5, 6, 7 нагревательного блока, каждая из которых содержит продольно расположенные вдоль конвейера инфракрасные излучатели 3 (типа КГТ 220-1000), размещенные с шагом, увеличивающимся от периферии к центру конвейерной ленты. Three sections 5, 6, 7 of the heating block are installed above the conveyor belt, each of which contains infrared emitters 3 (KGT 220-1000 type) longitudinally located along the conveyor, placed in increments increasing from the periphery to the center of the conveyor belt.

Над каждым излучателем 8 имеется индивидуальный экран 9 из облегченного шамотного кирпича, имеющий цилиндрическую отражающую поверхность, симметричную относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось излучателя 8. Above each emitter 8 there is an individual screen 9 made of lightweight fireclay brick having a cylindrical reflective surface symmetrical with respect to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the emitter 8.

Расстояние AB между нижними кромками индивидуального экрана 9 увеличивается от периферии к центру конвейерной ленты на 13-16% для каждого последующего экрана по отношению к предыдущему. Нижние кромки экранов 9 расположены не выше уровня излучателей 8. Расстояние CD от излучателя до верхней точки отражающей цилиндрической поверхности составляет 45 ^oC 65% от наименьшего расстояния AB.The distance AB between the lower edges of the individual screen 9 increases from the periphery to the center of the conveyor belt by 13-16% for each subsequent screen relative to the previous one. The lower edges of the screens 9 are located not higher than the level of the emitters 8. The distance CD from the emitter to the upper point of the reflecting cylindrical surface is 45 ^o C 65% of the smallest distance AB.

Экраны 9 расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось конвейерной ленты. The screens 9 are located symmetrically with respect to the vertical plane passing through the central longitudinal axis of the conveyor belt.

Секции 5, 6, 7 установлены вдоль конвейера так, что расстояние KN равно 1/6 ^oC 1/5 длины L секции, а расстояние OM равно 1/4 ^oC 1/5 длины L секции.Sections 5, 6, 7 are installed along the conveyor so that the distance KN is 1/6 ^o C 1/5 of the length L of the section, and the distance OM is 1/4 ^o C 1/5 of the length of the L section.

Расстояние h от излучателей 8 до конвейерной ленты составляет 4-10 см. The distance h from the emitters 8 to the conveyor belt is 4-10 cm.

Излучатели смонтированы с возможностью регулирования их расположения по высоте. The emitters are mounted with the ability to control their height.

Такое расположение излучателей и отражателей обеспечивает однородность лучистого и теплового потока, падающего на зерно в поперечном сечении ленты конвейера, а также позволяет добиться равномерного нагрева внутренней и внешней части зерна. This arrangement of emitters and reflectors ensures uniformity of the radiant and heat flux incident on the grain in the cross section of the conveyor belt, and also allows for uniform heating of the inner and outer parts of the grain.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Зерновая смесь или зерно из загрузочного бункера 3, имеющего телескопическую конструкцию, равномерно распределяется на сетчатой ленте конвейера 2 слоем 1^oC1,5 зерна и движется под секциями 5, 6, 7 нагревательного блока, равномерно и быстро прогреваясь до необходимой температуры коротковолновым ИК-излучением с плотностью потока 22-26 кВт/м² и длинноволновым излучением от нагретых отражателей, выполненных из облегченного шамотного кирпича.The grain mixture or grain from the loading hopper 3, having a telescopic design, is evenly distributed on the mesh belt of the conveyor 2 with a layer of 1 ^o C1.5 grain and moves under sections 5, 6, 7 of the heating block, uniformly and quickly warming up to the required temperature with short-wave infrared radiation with a flux density of 22-26 kW / m ² and long-wave radiation from heated reflectors made of lightweight fireclay brick.

Зерно движется в тоннеле, который снизу ограничен лентой, сверху отражательными экранами, а с боков - теплоизолированными экранами, что обеспечивает минимум теплопотерь. Под рабочей лентой конвейера расположено устройство, позволяющее удалять из зоны нагрева легкую фракцию и сорную примесь, а также делающее невозможным нахождение зерна в зоне нагрева больше необходимого для обработки времени. Обработанное зерно (готовый продукт) при выходе из зоны обработки попадает в конфузорный лоток 4. The grain moves in a tunnel, which is bounded from below by tape, from above by reflective screens, and from the sides by heat-insulated screens, which ensures a minimum of heat loss. Under the conveyor belt is a device that allows you to remove light fraction and debris from the heating zone, as well as making it impossible to find grain in the heating zone for more than the time required for processing. The processed grain (finished product) when leaving the processing zone falls into the confuser tray 4.

Для расширения диапазона используемого сырья и технологических возможностей установка снабжена асинхронным двигателем с частотным регулированием скорости движения ленты от 0 до 0,015 м/с. При внезапной остановке ленты конвейера установлена блокировка, автоматически отключающая питание ламп. To expand the range of raw materials used and technological capabilities, the installation is equipped with an induction motor with frequency regulation of the belt speed from 0 to 0.015 m / s. When the conveyor belt suddenly stops, a lock is installed that automatically turns off the lamp power.

Таким образом, конструкция установки позволяет обеспечить направленное изменение структурных, биохимических и качественных показателей зернового сырья в рамках необходимого технологического процесса. Thus, the design of the installation allows for a directed change in the structural, biochemical and qualitative indicators of grain raw materials in the framework of the necessary technological process.

Применение такой конструкции и расположения излучателей и отражателей позволяет интенсивно прогреть зерно до температуры 150-180^oC, перевести находящуюся в нем воду в пар, который выходя разрывает структуру зерна, происходит деструкция крахмала и белков. Это делает зерно высокоусвояемым, ароматным, санитарно чистым. Установка с такими блоками способна работать продолжительное время без перерыва цоколей ламп, так как они выведены из зоны интенсивного нагрева.The use of such a design and arrangement of emitters and reflectors allows you to intensively heat the grain to a temperature of 150-180 ^o C, transfer the water in it to steam, which exits breaks the grain structure, the destruction of starch and proteins. This makes the grain highly digestible, aromatic, and sanitary. Installation with such blocks is able to work for a long time without interruption of lamp bases, as they are removed from the zone of intense heating.

Claims

1. Installation for heat treatment of grain raw materials, containing a thermally insulated chamber, a conveyor placed inside it for moving the processed raw materials, a heating unit including infrared emitters, longitudinally located above the conveyor belt with a variable pitch along its width increasing from the periphery to the center of the conveyor belt, and blocks of reflective screens, characterized in that the heating block consists of three insulated sections mounted along the conveyor belt at a distance from one another, increasing in the direction of advancement of grain raw materials, the blocks of reflective screens are made of fireclay bricks in the form of a series of individual screens, each of which has a cylindrical reflective surface symmetrical with respect to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the corresponding emitter, while the lower edges of the individual screens are not higher than the level emitters, the distance between the lower edges of each subsequent screen in the direction from the periphery to the center of the conveyor belt is It differs by 13–16% with respect to the analogous distance of the previous screen, and the distance from each radiator to the upper point of the corresponding reflecting surface is 45–65% of the smallest distance between the lower edges of the individual screen.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the distance between the first and second sections of the heating block is 1/6 - 1/5 of the length of the section, and between the second and third - 1/4 - 1/3 of the length of the section.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the infrared emitters are installed with the possibility of regulating their vertical position.

4. Installation according to any one of paragraphs.1 to 3, characterized in that the infrared emitters are located at a distance of 4 to 10 cm from the surface of the conveyor belt.

5. Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the individual screens are located symmetrically with respect to the vertical plane passing through the central longitudinal axis of the conveyor belt.