SU1597155A1

SU1597155A1 - Installation for obtaining blasted grains

Info

Publication number: SU1597155A1
Application number: SU884622579A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Кравченко; Александр Николаевич Остриков; Олег Геннадьевич Комяков; Иван Георгиевич Шербан; Павел Давидович Фиргер
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение относитс к пищеконцентратной промышленности и может быть использовано дл получени взорванных зерен в лини х производства сухих завтраков. Цель изобретени - увеличение производительности и повышение качества готового продукта. При совмещении отверсти 12 вращающегос днища 11 загрузочного устройства с отверстием направл ющего желоба 13 зерно из приемного бункера 1 поступает в желоб 13, из которого с помощью перепускного клапана 14 оно направл етс в камеру 3 нагрева. При отводе рычага 31, обеспечивающего прижатие откидной крышки 15 к корпусу 30 камеры 3 нагрева, крышка 15 резко открываетс под действием перепада давлений в камерах 3 и 4. Нагретое зерно быстро перемещаетс в камеру 4, в которой поддерживаетс разрежение. За счет сброса давлени в материале происходит вскипание влаги и интенсивное ее перемещение в виде пара из материала. Давление вод ных паров, выход щих из материала, настолько велико, что происходит взрывание зерен, которые приобретают развитую микропористую структуру. 6 ил.The invention relates to the food concentrate industry and can be used to produce blasted grains in cereal production lines. The purpose of the invention is to increase the productivity and quality of the finished product. When the opening 12 of the rotating bottom 11 of the loading device is aligned with the opening of the guide chute 13, the grain from the receiving hopper 1 enters the chute 13, from which it is directed via the overflow valve 14 to the heating chamber 3. When the lever 31, which presses the hinged cover 15 to the housing 30 of the heating chamber 3, retracts, the cover 15 opens abruptly under the action of a pressure differential in chambers 3 and 4. The heated grain quickly moves into the chamber 4, in which the vacuum is maintained. Due to the pressure release in the material, moisture boils up and its intensive movement in the form of vapor from the material. The pressure of water vapor emanating from the material is so high that there is an explosion of grains that acquire a developed microporous structure. 6 Il.

Description

Изобретение относитс к пищеконцентратной промышленности и может быть использовано дл получени взорванных зерен в лини х производства сухих завтраков. Цель изобретени - увеличение производительности и повышение качества готового продукта. На фиг. 1 представлена установка дл получени взорванных зерен, общий вид; на фиг. 2 - центральна часть установки, аксонометри ; на фиг. 3 - загрузочное устройство и камеры нагрева с откидными крышками , вертикальный разрез; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 -- разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. б - разрез В-В на фиг. 3. Установка дл получени взорванных зерен содержит загрузочное устройство, включаюш ,ее приемный бункер 1 и конусный рассекатель 2, камеры 3 нагрева и камеру 4 взрывани продукта. Разгрузочное устройство включает шлюзовую камеру 5 с выпускным клапаном 6, вакуум-насос.7, патрубки 8 дл подвода свежего и патрубки 9 дл отвода отработанного теплоносител , а также патрубок 10 дл отсоса воздуха из камеры 4 взрывани продукта. В нижней части загрузочного устройства установлено дниш ,е 11 с отверстием 12, под которым концентрично размещены направл ющие желоба 13 с перепускными клапанами 14 дл подачи зерна в камеры 3 нагрева. Кажда камера 3 нагрева в нижней части оснащена откидной крышкой 15 с сепаратором 16 и перфорированным днищем 17 и сообщена с камерой 4 взрывани . Установка снабжена плоским кулачком 18 и контактирующими с ним концевыми выключател ми 19, которые предназначены дл управлени работой электромагнитных клапанов 20 и 21, обеспечивающих регулирование подачи теплоносител в камеры 3 нагрева . Установка также снабжена дисковым пазовым кулачком 22 с размещенными в пазу 23 роликами 24, опорной плитой 25 с укрепленными на ней цилиндрами 26, внутри каждого из которых смонтирован шток 27 с пружиной 28 и контактным элементом 29 на его свободном конце дл обеспечени прижати откидной крышки 15 к корпусу 30 камеры 3 нагрева. Каждый ролик 24 укреплен на рычаге 31, смонтированном с возможностью контакта с откидной крышкой 15. Днище 11, плоский кулачок 18 и дисковый пазовый кулачок 22 установлены на вертикальном приводном валу 32. Перепускные клапаны 14 размещены на штоках 33. К вращающемус днищу 11 прикреплен отжимной ролик 34 дл обеспечени контакта с копиром 35, расположенным над штоками 33. Откидна крышка 15 установлена с возможностью вращени вокруг оси 36, размещенной в кронштейне 37. Сепаратор 16 с перфорированным днищем 17 крепитс к крышке 15 болтами 38. Камера 4 взрывани продукта крепитс к опорной плите 25. Фиксаци крышки 15 к корпусу 30, камеры 3 обеспечиваетс шпилькой 39 рычага 31. Вертикальный вал 32, закрепленный в подшипниковых опорах 40, приводитс во вращение от электродвигател 41 через коническую передачу 42. Ролики 24 обеспечивают колебательное движение рычагов 31 относительно осей 43. Патрубок 10 посредством трубопровода 44 и вентил 45 св зан с вакуум-насосом 7. В нижней части камера 4 взрывани имеет коническое днище 46 с отверстием , в котором размещен клапан 47. Шлюзова камера 5 также имеет коническое днище 48 с отверстием, а выпускной клапан 6 размещен в этом отверстии. К шлюзовой камере 45 подсоединен патрубок 49. Посредством трубопроводов 50, 51 и 44 и вентилей 52 и 45 шлюзова камера 5 св зана с вакуум-насосом 7, а с помощью вентил 53 и трубопроводов 50 и 54 - с окружающей средой. Камеры 3 нагрева через патрубки 9 и 10, электромагнитные клапаны 20 и 21 и систему трубопроводов сообщаютс с рециркул ционным контуром, в состав которого вход т теплогенератор 55 и вентил тор 56. Установка работает следующим образом . Исходное зерно поступает в приемный бункер 1. Электродвигатель 41 через коническую передачу 42 приводит во вращение вертикальный вал 32 с закрепленным на нем днищем 11 загрузочного устройства. При вращении вала 32 отверстие 12 днища 11 в одном из положений совмещаетс с отверстием направл ющего желоба 13; при этом зерно из приемного бункера 1 поступает в этот желоб. При дальнейшем вращении днища 11 отверстие 12 смещаетс относительно отверсти желоба 13, поступление зерна из бункера 1 в желоб 13 прекращаетс . Отжимной ролик 34, контактиру с копиром 35, наход щимс над штоком 33, опускает припускной клапан 14 в крайнее нижнее положение . При этом зерно из желоба 13 поступает в камеру 3 нагрева, откидна крышка 15 которой в этот момент закрыта. Одновременно к вентил тору 56 подаетс перегретый пар под давлением до 1,0 МП а. Перегретый пар нагнетаетс вентил тором 56 в теплогенератор 55, где нагреваетс до заданной температуры. При дальнейшем вращении вала 32 отжимной ролик 34 сходит с копира 35 и перепускной клапан 14 под действием пружины, контактирующий со штоком 33, возвращаетс в крайнее верхнее положение , приход в плотный контакт с желобом 13. В этот момент плоский кулачок 18, наход щийс на валу 32, входит в контакт с концевым выключателем 19, который пере сигнал на открытие электромагнитных клапанов 20 и 21, обеспечивающих подачу теплоносител в данную рабочую камеру .The invention relates to the food concentrate industry and can be used to produce blasted grains in cereal production lines. The purpose of the invention is to increase productivity and improve the quality of the finished product. FIG. 1 shows an apparatus for producing blasted grains, a general view; in fig. 2 - central part of installation, axonometric; in fig. 3 - loading device and heating chambers with hinged lids, vertical section; in fig. 4 is a view A of FIG. 3; in fig. 5 is a section BB in FIG. 3; in fig. b - section bb in fig. 3. A plant for receiving blasted grains contains a loading device, a switch, its receiving hopper 1 and a cone divider 2, heating chambers 3 and product blasting chamber 4. The unloading device includes a lock chamber 5 with an exhaust valve 6, a vacuum pump.7, nozzles 8 for supplying fresh and nozzles 9 for draining the spent heat carrier, as well as a nozzle 10 for exhausting air from the product blasting chamber 4. At the bottom of the loading device, a bottom is installed, e 11 with an opening 12, under which guiding channels 13 are arranged concentrically with overflow valves 14 for feeding grain into the heating chambers 3. Each heating chamber 3 in the lower part is equipped with a hinged lid 15 with a separator 16 and a perforated bottom 17 and communicates with the blasting chamber 4. The installation is equipped with a flat cam 18 and limit switches 19 in contact with it, which are designed to control the operation of solenoid valves 20 and 21, which regulate the flow of heat transfer medium into the heating chambers 3. The installation is also equipped with a disk groove cam 22 with rollers 24 placed in a groove 23, a base plate 25 with cylinders 26 fixed on it, inside each of which is mounted a rod 27 with a spring 28 and a contact element 29 on its free end to ensure that the hinged cover 15 is pressed to the housing 30 of the chamber 3 heating. Each roller 24 is mounted on a lever 31 mounted with contact with a hinged lid 15. The bottom 11, a flat cam 18 and a disk slot cam 22 are mounted on a vertical drive shaft 32. The overflow valves 14 are placed on the rods 33. A squeeze roller is attached to the rotating bottom 11 34 to ensure contact with the cam 35 located above the rods 33. The flap cover 15 is rotatably mounted about an axis 36 placed in the bracket 37. A separator 16 with a perforated bottom 17 is attached to the cover 15 with bolts 38. Explosion chamber 4 and the product is attached to the base plate 25. The cover 15 is fixed to the housing 30, the chamber 3 is provided with a pin 39 of the lever 31. A vertical shaft 32 fixed in the bearing supports 40 is rotated by the electric motor 41 through a bevel gear 42. The rollers 24 provide oscillatory movement of the levers 31 with respect to the axes 43. The pipe 10 through a pipe 44 and a valve 45 is connected to a vacuum pump 7. In the lower part, the blasting chamber 4 has a conical bottom 46 with a hole in which the valve 47 is located. The lock chamber 5 also has a conical nische 48 with a hole, and the exhaust valve 6 is placed in this hole. A nozzle 49 is connected to the lock chamber 45. Through the pipelines 50, 51 and 44 and the valves 52 and 45 the lock chamber 5 is connected to the vacuum pump 7, and through the valve 53 and the pipelines 50 and 54 to the environment. The heating chambers 3 through the pipes 9 and 10, the solenoid valves 20 and 21 and the piping system communicate with the recirculation circuit, which includes a heat generator 55 and a fan 56. The installation works as follows. The original grain enters the receiving hopper 1. The electric motor 41, through a bevel gear 42, rotates a vertical shaft 32 with a bottom 11 of the loading device fixed on it. When the shaft 32 rotates, the hole 12 of the bottom 11 in one of the positions is aligned with the hole of the guide groove 13; while the grain from the receiving hopper 1 enters this chute. With further rotation of the bottom 11, the opening 12 is displaced relative to the opening of the chute 13, the flow of grain from the hopper 1 to the chute 13 is stopped. The squeezing roller 34, in contact with the cam 35 located above the rod 33, lowers the inlet valve 14 to its lowest position. In this case, the grain from the chute 13 enters the heating chamber 3, the hinged cover 15 of which is closed at this moment. At the same time, superheated steam is supplied to the fan 56 under pressure up to 1.0 MPa. The overheated steam is injected by the fan 56 into the heat generator 55, where it is heated to a predetermined temperature. Upon further rotation of the shaft 32, the squeeze roller 34 comes off the copier 35 and the relief valve 14 under the action of a spring in contact with the rod 33 returns to the extreme upper position, coming into tight contact with the groove 13. At this point the flat cam 18 located on the shaft 32, comes into contact with the limit switch 19, which signals the opening of the solenoid valves 20 and 21, which supply the coolant to this working chamber.

Перегретый пар, проход через электромагнитный клапан 20, поступает в сепаратор 16 крышки 15, откуда через щелевые зазоры и перфорированное днище 17 входит в камеру нагрева 3 со скоростью, равной скорости псевдоожижени , пронизывает наход щийс в ней слой зерна, равномерно нагревает его и через перфорированное днище 17, патрубок 9 и электромагнитный клапан 21 поступает снова в вентил тор 56. Таким образом, создаетс замкнутый цикл использовани тепла перегретого пара. При дальнейщем вращении вала 32 кулачок 18 выходит из контакта с концевым выключателем 19, который передает сигнал на закрытие электромагнитных клапанов 20 и 21, прекраща тем самым подачу теплоносител в данную камеру нагрева. Затем включаетс в работу вакуум-насос 7, который при открытом вентиле 15 и закрытом вентиле 52 создает разрежение в камере 4. Одновременно ролик 24, перемеща сь в пазу 23 дискового пазового кулачка 22, отводит нижнюю часть рычага 31 (заставл его соверщать колебательное движение вокруг оси 43) в крайнее левое положение, освобожда при этом откидную крыщку 15.Superheated steam, the passage through the solenoid valve 20, enters the separator 16 of the cover 15, from where through the slotted gaps and the perforated bottom 17 enters the heating chamber 3 at a speed equal to the fluidization velocity, penetrates the layer of grain inside it, heats it evenly and through the perforated the bottom 17, the pipe 9 and the solenoid valve 21 are fed back to the fan 56. Thus, a closed cycle of using the heat of superheated steam is created. Upon further rotation of the shaft 32, the cam 18 comes out of contact with the limit switch 19, which transmits a signal to close the solenoid valves 20 and 21, thereby stopping the flow of coolant into this heating chamber. A vacuum pump 7 is then put into operation, which, when the valve 15 is open and the valve 52 is closed, creates a vacuum in chamber 4. Simultaneously, roller 24, moving into the groove 23 of the disk groove cam 22, retracts the lower part of the lever 31 (caused it to oscillate around axis 43) to the extreme left position, while freeing the flap 15.

За счет перепада давлений в камерах 3 и 4 откцдна крыщка 15 резко открываетс и нагретое зерно быстро перемещаетс в камеру 4. При этом за счет быстрого перемещени нагретого до температур более 400 К материала в вакуум в нем происходит мгновенное вскипание влаги и взрывное перемещение последней в виде пара из материала за счет сброса давлени . Давление вод ных паров, выход щих из материала, настолько велико, что происходит взрывание продукта, при этом зерна приобретают развитую микропористую структуру. Испар емые вод ные пары удал ютс вакуум-насосом 7 через патрубок 10.Due to the pressure drop in chambers 3 and 4, the otkdna flap 15 opens abruptly and the heated grain quickly moves into chamber 4. At the same time, due to the rapid movement of the material heated to temperatures of more than 400 K to vacuum, instantaneous boiling of moisture occurs and explosive movement of the latter steam from material due to pressure drop. The pressure of water vapor escaping from the material is so high that the product explodes, and the grains acquire a developed microporous structure. The evaporated water vapor is removed by the vacuum pump 7 through the nozzle 10.

Откидна крыщка 15 под действием пружины 28, сжатой в цилиндре 26, возвращаетс в исходное положение. При дальнейщем вращении вала 32 ролик 24, перемеща сь в пазу 23 дискового кулачка 22, возвращает нижнюю часть рычага 31 в крайнее правое положение, запира таким образом откидную крыщку 15. Затем закрываетс вентиль 45 и открываетс клапан 47. При этом взорванные зерна осыпаютс в шлюзовую камеру 5. Вентиль 52 в это врем закрыт. Затем закрываетс клапан 47 и открываетс вентиль 45, создава таким образом разрежение в камере 4. Далее открываетс вентиль 53 дл выравнивани давлени в шлюзовой камере 5 с давлением окружающей среды. Открываетс клапан 6 и взорванные зерна выгружаютс из установки.The flap 15 under the action of the spring 28 compressed in the cylinder 26 returns to its original position. When the shaft 32 is further rotated, the roller 24, moving into the groove 23 of the disk cam 22, returns the lower part of the lever 31 to the extreme right position, locking the hinged lid 15 in this way. Then the valve 45 closes and the valve 47 opens. chamber 5. The valve 52 is closed at this time. Valve 47 then closes and valve 45 opens, thus creating a vacuum in chamber 4. Next, valve 53 opens to equalize the pressure in the lock chamber 5 with the ambient pressure. The valve 6 is opened and the blown grains are unloaded from the plant.

Весь этот процесс повтор етс последовательно , с некоторым смещением по фазе в остальных камерах 3 нагрева.The whole process is repeated sequentially, with some phase shift in the remaining heating chambers 3.

Работа всех узлов и механизмов установки строго синхронизирована между собой.The work of all units and mechanisms of installation is strictly synchronized with each other.

Система автоматического управлени обеспечивает ритмичную и согласованную работу установки в целом. Основным фактором, определ ющим производительность установс ки, вл етс скорость вращени вертикального вала 32. В св зи с тем, что загрузка исходного зерна нз направл ющего желоба 13 в камеру нагрева и перемещение нагретого зерна из последней в камеру 4 взрывани продукта происходит относительно быстро,The automatic control system ensures a rhythmic and coordinated operation of the installation as a whole. The main factor determining the performance of the installation is the speed of rotation of the vertical shaft 32. Due to the fact that the loading of the initial grain from the guide chute 13 into the heating chamber and the movement of the heated grain from the latter to the blasting chamber 4 occurs relatively quickly

то основным параметром, лимитирующим скорость вращени вала 32, а следовательно , и производительность установок, вл етс врем нагрева зерна перегретым паром в кип щем слое до требуемой температуры. The main parameter limiting the speed of rotation of the shaft 32, and hence the capacity of the plants, is the time of heating the grain with superheated steam in the fluidized bed to the required temperature.

5 В зависимости от времени нагрева конкретного вида зерна перегретым.паром и подбираетс скорость вращени . Таким образом, дл обеспечени ритмичности работы всех узлов и механизмов установки продолжительность всех операций строго синхронизируют5 Depending on the heating time of a particular type of grain with superheated steam, the rotational speed is selected. Thus, to ensure the rhythm of work of all units and mechanisms of installation, the duration of all operations strictly synchronizes

0 и лимитируют продолжительность нагрева зерен перегретым паром.0 and limit the duration of heating the grains with superheated steam.

Предлагаема установка позвол ет получить продукт высокого качества вследствие кратковременного воздействи перегретого пара, при этом за счет очень быстрого нагрева зерен перегретым паром почти полностью исключаетс разложение ценных питательных веществ. Содержаща с в продукте влага перемещаетс к его поверхностиThe proposed installation allows to obtain a high-quality product due to the short-term exposure to superheated steam, and due to the very rapid heating of the grains with superheated steam, the decomposition of valuable nutrients is almost completely eliminated. The moisture contained in the product moves to its surface.

0 в виде пара, который не вл етс переносчиком водорастворимых веществ. Это способствует лучшей сохран емости водорастворимых веществ в продукте. Вскипание и удаление влаги в услови х вакуума при пониженных температурах также благотворно сказываетс на общем содержании цепных питательных веществ. Одним из существенных факторов, обеспечивающих повышение качества готового продукта, вл етс высока скорость перемещени нагретых зерен в камеру взрывани , обусловленна наличием механизма открывани и закрывани откидной крышки.0 in the form of steam, which does not transmit water soluble substances. This contributes to a better preservation of water-soluble substances in the product. The boiling up and removal of moisture under vacuum conditions at lower temperatures also has a beneficial effect on the total content of chain nutrients. One of the essential factors ensuring an increase in the quality of the finished product is the high rate of movement of heated grains into the blasting chamber, due to the presence of the opening and closing mechanism of the hinged cover.

Высока производительность достигаетс ввиду отсутстви промежуточных камер дл отстойки зерна с целью выравнивани High productivity is achieved due to the absence of intermediate chambers for sludge grain to level

5 температуры. Использование сил гравитации при подаче исходного зерна из загрузочного устройства в камеру нагрева и перепада давлени при перемещении нагретых зерен из камеры нагрева в камеру взрывани приводит к сокращению вспомогательных и транспортных операций и также способствует повышению производительности.5 temperature. The use of gravitational forces when supplying the initial grain from the loading device to the heating chamber and the pressure drop when moving the heated grains from the heating chamber to the blasting chamber leads to a reduction in auxiliary and transport operations and also contributes to improved performance.

Claims

Invention Formula

A plant for receiving blasted grains, containing a loading device, heating and blasting chambers, a discharge device, a vacuum pump, nozzles for supplying fresh n exhaust heat carrier and two suction of air from the blasting chamber, so as to increase productivity and improving the quality of the finished product, in the lower part of the loading device, there is a bottom with an opening, under which guide chutes with relief valves are placed concentrically to feed grain into Heating amera, each heating chamber in the lower part is equipped with a hinged lid with a separator and a perforated bottom and communicates with the blasting chamber, the installation is equipped with a flat cam and end contacts in contact with it

switches to regulate the flow of coolant into the heating chambers, a disk groove cam with rollers placed in the groove, a base plate with cylinders fixed on it, a spring-loaded rod with a contact element at its free end is mounted inside each of the Topbix to ensure that the hinged cover is pressed against the heating chamber body , while each roller is mounted on a lever mounted with the possibility of contact with a folding lid, and the bottom, flat and disc groove cams are mounted on a vertical drive shaft.

BL

3f

Srig.