SU1171091A2 - Установка дл пропаривани зерна круп ных культур - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОПАРИВАНИЯ ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР по авт.св. № 1106532, отличающа с  тем, что, с целью повышени  степени утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев, улучшени  технологических свойств зерна и увеличени  производительности работы пропаривател , под пропаривателем установлен сушильныйбункер, бункер дл  предварительной подготовки зерна снабжен примыкающими с наружной стороны к его боковым стенкам сборным коллектором и газораспределительной камерой, причем сборньй коллектор соединен воздуховодом с вентил тором отсоса смеси иторичного пара и ноздуха из сушильного бункера, а газораспределительна  камера сообщена с тешюобменником трубопроводом дл  подачи подогретого воздуха, в бункг.ре дл  предварительной подготовки зерна в шахматном пор дке по всей высоте установлены под углом 3-5° к горизонтали тепловые трубы с закрепленными над ними подвод щими коробами дл  подачи подогретого воздуха, при этом из газораспределительной камеры теплопые трубы одним cnout i концом выход т в сборный коллектор, а в ltIfжнeй части бункера дл  irpensaрительной подготовки зерна pacntmoжены трубы дл  подвода подогретоРО воздуха, сообщенные с теплообменнис ком. 2. Установка по ii.l, отлича taet: юща с  тем, что сборньи коллок-тор снабжен патрубками, устаноплеини0 1 ми в верхней части дл  выхода отработанного влажного в атмос таЛ феру через даклон, а в нижней части О дл  сбора и вывода конденсатов в конденсатосборник.

Description

1 1 Изобретение относитс  к мукомольно-круп ной промышленности и может быть использовано дл  ri-щротермической обработки зерна, гречихи, овса, и  вл етс  усовершенствованием известной установки по авт. св. № 1106S32. Цель изобретений - повьшение степени утилизации вторичного тепла на предварительньгй подогрев, улучшение технологических свойств зерна и увеличение Производительсти работы пропаривател . На фиг.1 показана установка дл  пропаривани  зерна круп ных культур; на фиг.2 - бункер дл  предварительного подогрева зерна. Установка состоит из бункера 1 дл предварительного подогрева зерна, пробкового загрузочного затвора 2, пропаривател  3, разгрузочного пробкового затвора 4, сушильного бункера 5, вентил  6 подачи пара от центральной магистрали, вентил  7 выпуска из пропаривател  вторичного пара, паропровода 8 подачи первой фракции .вторичного пара, не содержал(ей конденсат , обратного клапана 9,буферного пароаккумулирующего сосуда 10, вентил  11 дл  выпуска по паропроводу 12 второй Ф1 акции вторичного пара содержащей конденсат, обратного клапана 13, второго буферного пароаккумулирующего сосуда 14, паропровода 15 подвода остатков вторичного пара, патрубка 16, первого контура рекуперативного теплообменника 17, патрубка 18, конденсатосборника -19, пароредуктора ,20, паропровода 21, патруб ка 22 дл  подвода теплоносител  во второй контур рекуперативного теплообменника , патрубка 23, вентил тора 24 дл  всасывани  через диффузор 25 теплового отработанного воздуха из сушилок и нагнетани  в теплообменник 17 дл  дополнительного нагрева и под чи по воздуховоду 26 через патрубок в перфорированные трубы 27j вентил  28, паропровода 29, пароредуктора 30 датчика 31 уровн  конденсата,- коллек тора 32, отсоса смеси вторичного пара с воздухом по воздуховоду 33 вентил тором 34 и нагнетани  его по воз духоводу 35 в сборньй коллектор 36, тепловых труб 37, подвод щих коробов 38, газораспределительной камеры 39, патрубка 40, воздуховода 41, циклона 41, коллектора 43, отсоса отработан912 ного воздуха через воздуховод 44 вентил тором 45 из бункера 1, патрубка 46 дл  сбора и вывода конденсата по трубопроводу 47 в конденсатосборник 48.В бункере 1 (фиг.2) в нижней части по всей его длине расположены перфорированные трубы 27, вьше в шахматном пор дке по всей высоте установлены под углом 3-5°, подвод щие короба 38 с жестко закрепленными в их вершинах по всей длине тепловыми трубами 37. Тепловые трубы содержат участки испарени , конденсации и транспортную зону. Участки конденсации тепловых труб расположены под углом 3-5° к горизонту. Транспортна  зона тепловых труб используетс  дл  их креплени  на стенке бункера 1. Внутренние поверхности тешювых труб 27 гладкие- либо покрытые на участке испарени  металлическими сетками с размерами  чейки 71-120 мкм. Теплова  труба заправл етс  через штенгуль теплоносител j например, дегозированным дистел том. Объем заправки составл ет 10-20 % от объема участка конденсации . .. За счет отработанного.тепла смеси вторичного пара и воздуха отсасываемого из сушильного бункера 5 вентил тором 34 и нагнетаемого в сборный коллектор 36 производитс  нагрев концов тепловых труб (испарительных зон) 37. В результате нагрева смесью пара и воздуха последних начинаетс  процесс испарени  воды внутри тепловых труб. Давление в трубе несколько повьшгаетс  и образовавшийс  пар направл етс  на участок конденсации, которьй находитс  в другом конце трубы, при этом происходит отбор и передана тепла от отсасываемой смеси вторичного пара и воздуха тепловойтрубе и, следовательно , подвод щим коробам 38, которые нагреваютс  до той же температуры , что и тепловые трубы 37, так как они жестко закреплены К коробам 38. Пар проходит по тепловой трубе, внутри нее соприкасаетс  с холодными стенками , и температура снижаетс . По- скольку теплова  труба расположена под углом к горизонту (3-5°) и испарительные угшстки наход тс  несколько . ниже по уровню, конденсирующа  жидкость возвращаетс  в зону кипени  и цикл работы тепловой трубы повтор етс  . Таким образом, в тепловой трубе H прерывно осуществл етс  перенос скры той теплоты парообразовани  от испарител  к конденсатору, причем эта не личина На несколько пор дков выше ко личества тепла, которое может быть перенесено в виде энтальпии рабочей жидкости в обычной конвективной системе . Поэтому теплова  труба можетпередавать большие тепловые потоки (осевой поток до 10 кбт/см ) при малом размере установки и, практически в изотермических услови х. Уникальные свойства тепловой трубы (очень малый перепад температур на испарите ле и конденсаторе, компактность, высока  эффективность теплопроводности дают возможность эффективной утилиза ции вторичного тепла на предваритель ный подогрев зерна в бункере 1. . Работа установки дл  пропаривани  зерна круп ных культур с учетом ее н чального запуска а работу заключаетс  в следующем. Из бункера 1 пробковым загрузочным затвором i зерно загружают в пропари ватель 3, после чаго открывают венти 6 и подают насыщенньЕй вод ной пар Р ,пропариватель 3 до набора в нем требуемого давлени  (0,30-0,20 МПа) и вьщерживают установленную экспозицию пропаривани  (2,8-4,0 мин). Затем открывают вентиль 7 и по паропроводу 8 через обратный клапан 9 в буфер-, ный пароаккумулирующий сосуд 10 подают первую фракцию вторичного пара, несодержащую конденсат. Емкость бункерного сосуда 10 подбираетс  таким образом, чтобы обеспечить полный отбор первой фракции вторичного пара. Продолжительность выброса первой фра ции подбираетс  эмпирически и зависи от давлени  пара в пропаривателе 3. Поэтому после отбора паровой фрак1Д1и открывают вентиль 11 и втора  фракци  вторичного пара, смесь пара с конденсатом по паропроводу 12, через обратный клапан 13 подаетс  в буферный пароаккумулирую1дий сосуд 14 и пар§«д.1ельно по паропроводу 15 и патрубку 16 в первый контур рекуперативного теппообменника 17. По мере поступлени  второй фракции пара в буферйый сосуд 14 давле-м ние вторичного пара в магистрали па .ропропода 8 падает, при этом обратный клапан 9 рассчитан на определенное давление пара, которое устанавли ваетс  в сосуде Ю при полном отборе первой фракции вторичного пара. Поэтому , -когда в сосуде 10 устанавливаетс  заданное давление, а в магистрали паропровода 8 при истеченш второй фракш н оно паДает и давление пара внутри сосуда превьш1ает давление в паропроводе 8 тогда срабатывает обратньш клапан 9, который перекрывает впуск пара в сосуд 10, чем обеспечиваетс  отбор и сохранность вторичного пара дл  последующего целевого 1 азначени . -Параллельньй вьтуск второй фракции вторичного пара позвол ет произвести ее отбор п требуемом количестве в сосуд 14 за период выпуска, что достигаетс  соответствующим соотношением диаметров паропроводов 12 и 15. Дальнейшее истечение остатков второй фракции приводит к снижению давлени  пара в паропроводе 15, при этом обратный клапан 13 срабатывает, перекрыва  поступление второй фракции вторичного пара в сосуд 14. Остатки второй фракции, проход  через первьй контур теплообменника 17, производ т нагрев его рабочей теплообменпой поверхности . Отработанньй конденсат через патрубок 18 поступает в конденсатосборнкк 19. После сброса давлени  пара в пропариватело 3 до 0,02 МПа открывают разгрузочный пробковьй затвор 4 и производ т выгрузку зерна в сушильный .бункер 5. Вместе с зерном в последний поступает смесь вторичного пара с воздухом. В св зи с тем, что относительна  влажность смеси очень высока  и находитс  в пределах 8795 %, несмотр  на то, что темп.ература смеси составл ет 92-98°С, тепло отсасываетс  из бункера и выбрасываетс  в атмосферу. . В отличие от известной на предлагаемой ус- ановке используетс  (фиг.2) конструкци  подвод щих коробов 38 с тепловыми трубами 37. Дл  возможности эффективной работы подвод щих коробов 38 через коллектор 32 и сушильного бункера 5 отсасываетс  смесь вторичного пара с воздухом вентил тором 34, котора  по воздуховоду 35 нагнетаетс  в спорный колектор -Зб, в котором производитс  нагрев концов выступающих тепловых руб 37. По последней тепло переноитс  по всей ее длине, наход щейс  гутри бункера 1 и так как теплова  руба жестко закреплена с подвод -

щим коробом 38, происходит также и нагрев последних, В бункер 1 непрерывно подаетс  подогретьй воздух, по мере его наполнени  зерном из-за снижени  проницаемости сло  зерна равномерность и эффективность нагрева значительно снижаетс .

Дл  устранени  этого недостатка и примен етс  кондуктивный способ нагрева зерна теплоносителем, подаваемым по подвод щим коробам 38. В особенности эффективность кондуктивного способа про вл етс  после наполнени  бункера 1 зерном. В дополнение к этому сочетание двух способов: конвективного и кондуктивного, обеспечивает равномерньш нагрев всей массы зерна- в бункере 1, при этом повьииае.тс  эффективность утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев зерна.

Параллельно описанной операции предварительного нагрева зерна в бункере 1 сразу же после закрыти  обратного клапана 13 включают пароредуктор 20 и производ т непрерывное редуцирование смеси пара с конденсатом по паропроводу 21 через патрубок 22, обеспечива  нагрев рабочей поверхности вторсУго контура рекуперативного теплообменника 17, при этом отработанный конденсат через патрубок 23 подаетс  в конденсатосборник 19. Расход смеси пара с конденсатом редуцируемого пароредуктором 20 из сосуда 14 устанавливаетс  таким образом , чтобы обеспечить непрерывную подачу смеси пара с конденсатом до начала операции повторного отбора второй фракции вторичного пара в сосуд 14.

Указанна  последовательность oneрации позвол ет обеспечить посто нный непрерывный нагрев рабочей поверхности второго контура теплообменника 17. В результате засасываемый вентил тором 24 через диффузор 25 теплый отработанный воздух из сушилок и нагнетаемый в теплообменник 17 удаетс  поддерживать подогретым на прот жении всего периода работы установки. Параллельна  подача подо7 гретого воздуха по воздуховоду 26 в перфорированные трубы 27 и через газораспределительную камеру 39 в подвод щие короба 38 позвол ет равномерно по всему объему производить нагрев зерна в бункере 1. Предварительно подогретое зерно в бункере 1 через загрузочный затвор 2 загружают в пропа1 иватель 3 после чего открывают вентиль 28 и из сосуда 10 по паропроводу 29 подают паровую фракцию вторичного пара. После установлени равнов-еликого давлени  пара между

пропаривателем 3 и сосудом 10 вентиль 28 закрывают и открывают вентиль 6, чем производитс  подача насыщенного вод ного пара в пропариватель 3 до установленного давлени . После завершени  операции пропаривани  открывают вентиль 7 и производ т выпуск вторичного пара по описанной схеме, в дальнейшем цикл работы установки . повтор етс .

По мере накоплени  в сосуде -10 конденсата до определенного уровн , но- не выше середины сосуда 10, датчик 31 подает команду и через пароредуктор 30 производитс  сброс содержащейс  в сосуде смеси пара с конденсатом в первый контур теплообменника 17. Необходимость накоплени  до определенного уровн  конденсата в сосуде 10 св зана с тем, что он выполн ет .роль очистител  вторичного пара и требующего очистки из-за контакта пара с зерном в пропаривателе. Удаление примесей в результате очистки в сосуде 10 вторичного пара на предлагаемой установке производитс  как и на известной установке.

В процессе сравнительных испытаний известной и предлагаемой установок установлено, что температура нагрева зерна в бункере предварительного подогрева на 11-33°С выше на предлагаемой установке, при этом темпеРатура нагрева по всему объему бункера достигает одних и тех же значений

в центральной и периферических его част х в пределах 85-89°С, в то врем  как на известной установке не обеспечиваетс  равномерный нагрев зер на. В периферических част х бункера

температура нагрева зерна в известной установке достигает 72-78°С, что св зано с недостатками конструкции бункера предварительного подогрева.

Увеличение температуры предварительного подогрева зерна на 35% на : предлагаемой установке способствует интенсификации процесса пропаривани  и производительности работы пропаривател  на 14%. Более высока  и равномерна  температура нагрева зерна перед поступлением в пропариватепь на предлагаемой установке уменьшает интервал температур между зерном и паром. При поступлении подогретого зерна в пропариватель снижаетс  продолжительность време, необходимого на нагрев зерна до температуры равной температуре пара. В результате чего сокращаетс  продолжительность времени, необходимого на операцию пропаривани  и на 13% расход пара по отношению к начальному его поступлению в пропариватель, при этом влажность зерна на выходе из пропаривател  снижаетс  на 0,7% в сравнении с известной. Снижение влажности зерна на выход из пропаривател  на предлагаемой установке приводит к облегчению работы сушилок и сн скению на 6% расхода пара на операцию сушки. Интенсивный предварительньй нагрев зерна на пред лагаемой установке до более высокой температуры вызывает в большей мере релаксационные изменени  зерна гречихи . В результате этих изменений облегчаетс  шелушение оболочек, так как сн11жаетс  прочность соединенных составных частей пос;,едних. Следствием ртого  вл етс  повышение коэффициентов шелушени  крупной и мелкой фракций зёрна соответственно на 3,5 и1,6 %. Равномерность нагрева зерна в бункере предварительного подогрева , а также его равномерное увлаж нение в процессе пропаривани  способ ствует улучшению комплексных потребительских показателей готовой продукции в сравнении. 1 918 В предлагаемой установке дл  пред;варительного подогрева зерна гречихи использу1от тепло вторичного пара, как выбрасываемое из пропаривателей, так и выход щие с зерном после операции пропаривани . При поступлении зерна в бункер предварительного подогрева с температерой 5-20°С и нагрев .е его в бункере до 84-85 0 требуетс  7660 кДж/кг. В установке с производительностью пропарива1Г1г  10 т/ч подаетс  на предварительньй нагрев концов тепловых труб и следовательно подвод щих коробов 1,1 кг/с смеси вторичного пара с воздухом с температурой 99°С, располагаемые теплосодержание вторичного п ра при указанной характеристике его параметров составл ют 173 кДж/кг. При К1Щ нагрева подвод щих коробов от тепло.вых труб в пределах 50-55% можно ПС пользовать 95,15 кДж/кг бросового техша на нагрев зерна. Таким образом, конструктивные ос,обенности установки позвол ют на 35% повысить температуру и обеспечить равномерность предварительного подогрева зерна, на 14% -увеличить производительность пропаривател , снизить на 13% р.асход пара на операцию пропаривани , на 6% на операцию сушки, при этом на 1,6-3,5 достигаетс  повьш1ение коэффициентов шелушени  зерна и соответственно производительности крупоцеха при улучшении качества готового продукта, что и предопредел ет рациональность использовани  предлагаемой установки промышленности . -й

А- /(

(Циг.г

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОПАРИВАНИЯ ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР по авт.св. № 1106532, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени утилизации вторичного тепла на предварительный подогрев, улучшения технологических свойств зерна и увеличения производительности работы пропаривателя, под пропаривателем установлен сушильный бункер, бункер для предварительной подготовки зерна снабжен примыкающими с наружной стороны к его боковым стенкам сборным коллектором и газораспределительной камерой, причем сборный коллектор со единен воздуховодом с вентилятором отсоса смеси вторичного пара и воздуха из сушильного бункера, а газораспределительная камера сообщена с теплообменником трубопроводом для подачи подогретого воздуха, в бункере для предварительной подготовки зерна в шахматном порядке по всей высоте установлены под углом 3-5° к горизонтали тепловые трубы с закреп ленными над ними подводящими короба ми для подачи подогретого воздуха, при этом из газораспределительной камеры тепловые трубы одним своим концом выходят в сборный коллектор, а в нижней части бункера для предварительной подготовки зерна расположены трубы для подвода подогретого воздуха, сообщенные с теплообменником.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сборный коллек·тор снабжен патрубками, установленными в верхней части для выхода отработанного влажного воздуха в атмосферу через циклон, а в нижней части для сбора и вывода конденсатов в конденсатосборник.

I

1601Ш