УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЖАРКИ ЗЕРНА И СЕМЯН Российский патент 1995 года по МПК A23L3/18 F26B17/26 

Изобретение относится к оборудованию для переработки зерна и семян, в частности к аппаратам для тепловой и радиационной обработки зерновых продуктов, и может быть использовано при производстве растительного масла, белковых продуктов и кормов.

Известно устройство для переработки зерна, содержащее камеру с размещенным в ней ленточным конвейером для перемещения обрабатываемого зерна, над которым по его длине и ширине установлен источник инфракрасного излучения с отражательными экранами [1]
Недостатком такого устройства является неравномерность обжарки и низкая удельная производительность из-за отсутствия перемешивателя зерна при его перемещении в устройстве.

Также известно устройство для обжарки пищевых продуктов, преимущественно кукурузных хлопьев, содержащее вращающийся барабан с частотой 0,33 1/с с наклонено расположенными винтовыми лопастями, нагревательный элемент (блок инфракрасных излучателей с цилиндрическим отражателем), расположенный внутри барабана эквидистантно поверхности его и направленный вниз, приспособление для загрузки и выгрузки продукта [2]
К недостаткам этого устройства аналога относится неравномерность обжарки из-за адгезии продукта, повышенная металлоемкость устройства и повышенный удельный расход электроэнергии, сложность конструкции, отсутствие возможности изменять количество материала в устройстве. Это определяется тем, что перемешивающий эффект для продукта на поверхности цилиндрического профиля описывается как функциональная зависимость от диаметра барабана, частоты его вращения, коэффициентов адгезии и когезии продукта.

В качестве прототипа выбрано устройство для обжарки пищевых продуктов, преимущественно зерна, содержащее загрузочный бункер, корпус с профилем желоба, внутри которого размещены нагревательные элементы, приспособленные для транспортировки и перемешивания продукта, включающее горизонтальный вал, на котором по винтовой линии установлены лопасти, каждая из которых выполнена по форме ленты Мебиуса, и прикреплены к валу в месте перекручивания ленты [3]
Недостатком этого устройства-прототипа является неравномерность прожаривания продукта и даже его пригорание, что вызывается тем, что конструкция приспособления для транспортирования и перемешивания характеризуется низким КПД транспортирования, так как лопасти не захватывают часть продукта в придонной зоне.

Целью изобретения является повышение качества продукта за счет упорядочения движения материала в зонах нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обжарки зерна и семян, включающее корпус с загрузочным бункером, размещенные в корпусе нагревательные элементы и горизонтальный вал с отдельными лопастями для транспортировки и перемешивания обжариваемого продукта, предусмотрено следующее отличие лопасти выполнены в виде винтов, сочлененных с продольными пластинами, причем продольные пластины расположены в зонах нагревательных элементов, а нагревательные элементы представляют собой источники инфракрасного излучения.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Предложенное устройство для обжарки (микронизатор) зерна и семян включает корпуса 1 с загрузочным бункером 2, инфракрасные нагревательные элементы 3, горизонтальный вал (пару) 4, на котором дискретно установлены винтовые лопасти 5 и продольные пластины 6, которые сочленены.

Корпус 1 выполнен сочленением двух неполных по профилю цилиндрических поверхностей 7 и стенки 8. В корпусе имеется окно 9 для выхода продукта, продольные щелевые окна 10 для аспирации.

Пара горизонтального вала с лопастями и пластинами представляет транспортирующий и перемешивающий орган, благодаря такому конструктивному выполнению обеспечивается продольное движение материала, а в зонах расположения инфракрасных нагревательных элементов 4 дополнительно поперечное.

Винтовые лопасти 5 имеют разрыв шириной 0,45.0,55 шага винтовой навивки, а продольные пластины-лопасти 6 имеют длину 1,0.1,5 шага винтовой линии и ширину равной 0,45.0,5 диаметра винта. Значение этих величин выявлено из требований по условию, что продукт на этих участках должен иметь продольное и поперечное перемещение.

Неполный профиль цилиндрической поверхности 7 составляет величину, равную (1,2.1,3) ˙ π, и обеспечивает подъем материала на продольной лопасти 6 до высоты естественного откоса.

Инфракрасные нагревательные элементы 3 и отражатели параболического профиля 11 смонтированы на крышке 12 корпуса 1.

Устройство для обжарки зерна и семян работает следующим образом.

Включается аспирация, транспортно-перемешивающий орган выводится на заданную частоту вращения (0,05.0,15) 1/с, системой управления включается электропитание на инфракрасные нагревательные элементы 3.

Исходный материал (ядро семян подсолнечника) поступает в бункер 2 и на первые дозирующие витки органа, далее транспортируется в зону обжаривания. На участке сочленения лопасти 5 и пластины 6 материал захватывается, поднимается и пересыпается на дно корпуса, создавая тем самым развернутую поверхность материала для облучения. Описанное движение материала периодически повторяется в устройстве. Из устройства материал выводится через окно 9 и поступает на очередную технологическую операцию. Выделяющиеся при обработке материала пары через щелевые окна 10 удаляются из устройства.

Предложенное устройство для обжарки зерна и семян обладает следующими техническими преимуществами перед прототипом: исключает обугливание поверхности материала и более равномерно прогревает всю его массу, а также интенсифицирует массообменные процессы (снижение и перераспределение влаги в продукте) за счет более полного и эффективного использования энергии ИК-излучателей.

Технические преимущества способствуют повышению качества готового продукта за счет однородности его обработки при облучении; повышению надежности работы устройства за счет более жесткого крепления лопастей на валу; упрощению конструкции устройства за счет упорядочения движения материала.

Использование: в агрегатах для тепловой и радиационной обработки зерна и семян при производстве растительного масла, белковых продуктов и кормов. Сущность: устройство включает корпус с загрузочным бункером, размещенные в корпусе нагревательные источники инфракрасного излучения и горизонтальный вал с отдельными лопастями для транспортировки и перемешивания обжариваемого продукта. Лопасти выполнены в виде винтов, сочлененных с продольными пластинами, расположенными в зоне нагревательных элементов. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЖАРКИ ЗЕРНА И СЕМЯН, включающее корпус с загрузочным бункером, размещенные в корпусе нагревательные элементы и горизонтальный вал с отдельными лопастями для транспортировки и перемешивания обжариваемого продукта, отличающееся тем, что лопасти выполнены в виде винтов, сочлененных с продольными пластинами, причем продольные пластины расположены в зонах нагревательных элементов, а нагревательные элементы представляют собой источники инфракрасного излучения.