RU223297U1 - Многофункциональное шнековое устройство для обработки зерновых и зернобобовых культур - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к перерабатывающей отрасли сельскохозяйственного производства и может быть использована при обработке зерна сои с целью инактивации в ней антипитательных веществ, таких как ингибитор трипсина и уреаза, ухудшающих качество продукта и перевариваемость белка у моногастричных животных.

Полезная модель представляет собой многофункциональное шнековое устройство для обработки зернобобовых культур, содержащее горизонтальный шнековый конвейер, ультразвуковые излучатели, установленные на корпусе шнека, и систему отжима обработанного материала с установленной в корпусе перфорированной перегородкой для первого отжима, и с коническим сужением корпуса для второго окончательного отжима. В зоне инактивации зерна сои ультразвуком перемешивание осуществляется шнеком с отогнутыми разнонаправленными элементами, расположенными на кромках лопастей в равномерно-чередующемся порядке, что способствует созданию турбулентности в водно-соевой суспензии и активному перемешиванию при воздействии на нее ультразвуковых излучателей. Полезная модель позволяет за счет интенсификации процессов мойки зернобобовых культур и воздействия на суспензию низкочастотным ультразвуком удалить из тупиковых пор и извилистых устьиц инородные антипитательные твердые белки ингибитора трипсина и уреазы.

Description

Полезная модель относится к перерабатывающей отрасли сельскохозяйственного производства и может быть использована при обработке зерна сои с целью инактивации в ней антипитательных веществ, таких как ингибитор трипсина и уреаза, ухудшающих качество продукта и перевариваемость белка у моногастричных животных.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является устройство для обработки зерна, пивного солода, семян масличных культур, содержащее бункер, шнек в корпусе, ультразвуковые излучатели, между которыми установлены кабельные нагреватели, при этом корпус имеет регулируемый угол наклона, снабжен перфорированной перегородкой для первого отжима и имеет коническое сужение для второго отжима. (Патент на полезную модель № 208531РФ, В02В5/00, опубл. 23.12.2021, бюл. №36 – прототип).

Однако в конструкции данного устройства не предусмотрено четкого разделения зон дозирования и создания суспензии, обработки суспензии ультразвуком, отжима и слива излишков влаги, выхода готового продукта. Кроме того, лопасти шнека существующего устройства создают исключительно ламинарный режим течения суспензии на всем протяжении ультразвуковой обработки в корпусе, из-за чего направленные пульсирующие кавитирующие микропотоки не достигают до удаленных от источника ультразвука слоев обрабатываемого зерна, происходит процесс затухания колебательных микропотоков с возникновением «мертвых» необрабатываемых зон.

Техническая задача состоит в создании поточно-технологической линии в объединенной установке шнекового типа, последовательно выполняющей операции инактивации ингибитора трипсина и уреазы зерна сои, состоящей из операций подачи зерна, формирования водно-соевой суспензии, обработки ультразвуком предварительного и окончательного отжима зерна и его схода в непрерывном транспортном потоке.

Техническим результатом полезной модели является интенсификация процесса инактивации зернобобовых культур ультразвуковыми пульсирущими микропотоками, что позволяет изменить кинетику перемешивания суспензии, устранить «мертвые» зоны, повысить ее проницаемость в перемещающемся потоке в шнековом механизме устройства.

Технический результат достигается тем, что многофункциональное шнековое устройство для обработки зернобобовых культур, содержащее горизонтальный шнековый конвейер, ультразвуковые излучатели, установленные на корпусе шнека, и систему отжима обработанного материала в установленной в корпусе перфорированной перегородки для первого отжима, и с коническим сужением корпуса для второго окончательного отжима, отличается тем, что шнековый конвейер разделен на зоны, обеспечивающие выполнение операций по дозированию зерна и созданию водно-соевой суспензии, по перемешиванию и инактивации зерна сои ультразвуком, по предварительному отжиму и сбросу излишков воды сквозь перфорированный полуцилиндр, вмонтированный в нижнюю полость трубы шнека, по окончательному отжиму остатков влаги за счет уменьшения высоты витков винта по длине шнека, вращающегося в конусообразной камере, а также по выходу готовой продукции, при этом в зоне инактивации зерна сои ультразвуком перемешивание осуществляется шнеком с отогнутыми разнонаправленными элементами, расположенными на кромках лопастей в равномерно-чередующимся порядке, что способствует созданию турбулентности в водно-соевой суспензии в зоне воздействия на нее ультразвуковых пульсирующих микропотоков.

На фиг.1 изображена схема многофункционального шнекового устройства для обработки зернобобовых культур (общий вид). На фиг.2 – разрез А-А, лопасть шнека с отогнутыми элементами.

Подвергнутое предварительному измельчению до установленной крупности 1…1,5 мм зерно сои через патрубок 1 поступает в зону дозировки I, где за счет вращения шнека 2 перемещается в корпусе 3. Одновременно через штуцер 4 поступает вода, образуя водно-соевую суспензию в пропорции 50×50%. В зоне II интенсивного перемешивания водно-соевой суспензии лопастями 5 с отогнутыми в противоположные стороны элементами 6 производится ультразвуковая обработка зерна сои УЗ-излучателями 7, установленными в прорезях 8 корпуса 3.

Наличие отогнутых элементов 6 (фиг.2) на лопастях 5 шнека 2 в перемешивающей зоне II способствует изменению режима течения суспензии с ламинарного на турбулентный, что увеличивает время её нахождения в рабочем диапазоне действия УЗ-излучателей 7.

Излишки воды удаляются из суспензии в зоне предварительного отжима III, где сброс излишков воды происходит сквозь перфорированный полуцилиндр 9, вмонтированный в нижнюю полость корпуса 3. Для отжима в корпусе 3 также установлена перфорированная перегородка 10, через которую суспензию продавливается шнеком 2 и попадает в зону окончательного отжима IV, где корпус 3 имеет коническое сужение под углом α, а витки 11 шнека 2 выполнены с переменной высотой h_i, соответствующей плавному коническому сужению корпуса 3 в зоне IV.

Далее продукт попадает в зону выхода V, откуда выгружается через патрубок 12.

Предлагаемая полезная модель позволяет за счет интенсификации процессов мойки зернобобовых культур и воздействия на суспензию низкочастотным ультразвуком удалить из тупиковых пор и извилистых устьиц инородные антипитательные твердые белки ингибитора трипсина и уреазы.

Claims (1)

1. Многофункциональное шнековое устройство для обработки зернобобовых культур, содержащее горизонтальный шнековый конвейер, ультразвуковые излучатели, установленные на корпусе шнека, и систему отжима обработанного материала с установленной в корпусе перфорированной перегородкой для первого отжима, и с коническим сужением корпуса для второго окончательного отжима, отличающееся тем, что шнековый конвейер разделен на зоны, обеспечивающие выполнение операций по дозированию зерна и созданию водно-соевой суспензии, по перемешиванию и инактивации ингибитора трипсина и уреазы в зерне сои пульсирующими ультразвуковыми микропотоками, по предварительному отжиму и сбросу излишков воды сквозь перфорированный полуцилиндр, вмонтированный в нижнюю полость трубы шнека, по окончательному отжиму остатков влаги за счет уменьшения высоты витков винта по длине шнека, вращающегося в конусообразной камере, а также по выходу готовой продукции, при этом в зоне инактивации зерна сои ультразвуком перемешивание осуществляется шнеком с отогнутыми разнонаправленными элементами, расположенными на кромках лопастей в равномерно-чередующемся порядке, что способствует созданию турбулентности в водно-соевой суспензии и активному перемешиванию при воздействии на нее ультразвуковых излучателей.