СПОСОБ ПОДОГРЕВА ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2006 года по МПК F26B3/34 

Изобретение относится к процессам тепловой обработки сыпучего, а именно зернового материала, и может быть использовано в агропромышленном комплексе при переработке зернового материала в муку и крупу.

Известен способ подогрева зернового материала, включающий ввод зернового материала в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки и регулируемый охватывающий этот объем обогрев. Охватывающий замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки обогрев осуществляют путем нагрева изнутри замкнутого объема транспортирования зернового материала водяными радиаторами, связанными с нагревателями, при соприкосновении этих радиаторов с подогреваемым зерновым материалом. Отбор влаги производят горячим воздухом (Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. - М.: Колос, 1975. - с.210-211).

Описанный способ подогрева зернового материала обладает следующими недостатками:

- низкая производительность процесса подогрева зернового материала вследствие высоких энергозатрат при больших потерях тепловой энергии, обусловленных применением вторичного энергоносителя, в качестве которого используют горячую воду, а также вследствие отсутствия возможности обогрева любого пути прохождения зернового материала из-за нагрева замкнутого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки изнутри водяными радиаторами;

- отсутствие автоматического управления процессом подогрева зернового материала вследствие невозможности регулирования температуры последнего при контактировании со стенками водяных радиаторов;

- повышенная материалоемкость оборудования, реализующего способ, из-за необходимости использования радиаторов, связанных с подогревателями;

- низкая эксплуатационная надежность оборудования, реализующего способ, так как выход из строя хотя бы одного водяного радиатора приводит к остановке процесса подогрева зернового материала;

- повышенная трудоемкость технического обслуживания оборудования, реализующего способ, и исключение возможности использования способа в фермерских хозяйствах, малых мельницах, где отсутствуют котельные, что связано с необходимостью нагрева замкнутого объема транспортирования зернового материала изнутри водяными радиаторами, соединенными с нагревателями;

- невысокий КПД, составляющий 20-25%.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ подогрева зернового материала, включающий ввод зернового материала в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки и регулируемый охватывающий этот объем обогрев. Охватывающий замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки обогрев осуществляют путем нагрева изнутри замкнутого объема транспортирования зернового материала кольцевыми паропроводами с овальным поперечным сечением, внутри которых установлены цилиндрические трубы для пропускания насыщенного пара из коммуникаций подачи пара под давлением, при соприкосновении стенок кольцевых паропроводов с нагреваемым зерновым материалом. Образующийся конденсат удаляют (Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. - М.: Колос, 1975. - с.207-210).

Способ подогрева зернового материала, наиболее близкий к предлагаемому, обладает следующими недостатками:

- низкая эффективность процесса подогрева зернового материала, обусловленная высокими энергозатратами при больших потерях тепловой энергии, связанных с применением вторичного энергоносителя, в качестве которого используют насыщенный пар, и отсутствием возможности обогрева любого пути прохождения зернового материала из-за нагрева замкнутого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки изнутри кольцевыми паропроводами;

- отсутствие автоматического управления процессом подогрева зернового материала, обусловленное исключением возможности регулирования температуры последнего при контактировании со стенками кольцевых паропроводов;

- повышенная материалоемкость оборудования, реализующего способ, из-за необходимости использования кольцевых паропроводов с вмонтированными трубами для пропускания насыщенного пара и коммуникаций подачи пара под давлением;

- низкая эксплуатационная надежность оборудования, реализующего способ, так как повреждение хотя бы одного паропровода приводит к остановке процесса подогрева зернового материала;

- повышенная трудоемкость технического обслуживания оборудования, реализующего способ, и исключение возможности использования способа в фермерских хозяйствах, малых мельницах при отсутствии котельных, что связано с необходимостью нагрева замкнутого объема транспортирования зернового материала изнутри кольцевыми паропроводами, связанными с коммуникациями подачи пара под давлением;

- невысокий КПД, составляющий 20-25%.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности процесса подогрева зернового материала, обеспечения автоматического управления этим процессом, уменьшения материалоемкости, повышения эксплуатационной надежности и снижения трудоемкости технического обслуживания оборудования, реализующего способ подогрева зернового материала.

Для достижения этого технического результата в способе подогрева зернового материала, включающем ввод зернового материала в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки и регулируемый охватывающий этот объем обогрев, согласно изобретению охватывающий замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки обогрев осуществляют путем электрообогрева извне плотно прилегающими по этому объему гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями при интервалах температур зернового материала от -5°С до +10°С на входе в замкнутый объем и от +12°С до +15°С на выходе из указанного объема транспортирования зернового материала для технологической переработки.

Повышение эффективности процесса подогрева зернового материала достигается путем снижения энергозатрат за счет использования энергосберегающей технологии, то есть вследствие осуществления электрообогрева замкнутого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями, и путем обеспечения возможности электрического обогрева любого пути прохождения зернового материала.

Автоматическое управление процессом подогрева зернового материала обусловлено регулированием температуры последнего включением в электрообогрев всех гибких многоэлектродных композиционных электрообогревателей или заданной их части.

Уменьшение материалоемкости оборудования, реализующего способ подогрева зернового материала, обусловлено введением электрообогрева гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями преимущественно на основе бутилкаучука, позволяющим значительно сократить затраты исходных материалов.

Повышение эксплуатационной надежности оборудования, реализующего способ подогрева зернового материала, обеспечивается электрообогревом при необходимости частью гибких многоэлектродных композиционных электрообогревателей с исключением аварийной остановки процесса подогрева зернового материала.

Снижение трудоемкости технического обслуживания оборудования, реализующего способ подогрева зернового материала, обусловлено удобством электрообогрева замкнутого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки извне гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями в любых условиях их монтажа и применения способа при отсутствии необходимости технического обслуживания источников вторичного энергоносителя.

Интервал температур зернового материала на входе в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки составляет от -5°С до +10°С и определяется условиями окружающей среды хранения зернового материала в складе.

Интервал температур зернового материала на выходе из замкнутого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки, составляющий от +12°С до +15°С, является оптимальным, так как при температуре зернового материала менее +12°С при его размоле снижается выход муки и изменяется крупность продукта, а при температуре зернового материала более +15°С неоправданно завышение энергозатрат переработки, причем при температурах зернового материала более +25°С разрушается структура зерна, снижается содержание клейковины и белка.

На приведенном чертеже изображена схема осуществления способа подогрева зернового материала.

Кроме того, на чертеже дополнительно показаны вертикальной и горизонтальной стрелками направления ввода зернового материала и выхода зернового материала после подогрева соответственно.

Способ подогрева зернового материала реализуется при помощи бункера 1, снабженного трубопроводами 2 и сообщенного с замкнутым объемом 3 транспортирования зернового материала для технологической переработки. Трубопроводы 2 предназначены для ввода зернового материала со склада или хранилища. Замкнутый объем 3 транспортирования зернового материала для технологической переработки снабжен, например, рабочим элементом для воздействия на зерновой материал (на чертеже не показан) и гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями 4 преимущественно на основе бутилкаучука.

Способ подогрева зернового материала осуществляется следующим образом.

Зерновой материал вводят посредством трубопроводов 2 через бункер 1 в замкнутый объем 3 транспортирования зернового материала для технологической переработки. Осуществляют охватывающий замкнутый объем 3 транспортирования зернового материала для технологической переработки обогрев путем электрообогрева извне плотно прилегающими по объему 3 гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями 4.

После обогрева подогретый зерновой материал направляют на технологическую переработку, например, через норию на сепарацию.

Интервалы температур зернового материала составляют от -5°С до +10°С на входе в замкнутый объем 3 и от +12°С до +15°С на выходе из этого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки. Температуру зернового материала регулируют изменением количества гибких многоэлектродных композиционных электрообогревателей 4, включенных в электрообогрев.

Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить энергозатраты в 3-4 раза, обеспечить применение энергосберегающей технологии и автоматическое управление процессом подогрева зернового материала, уменьшить материалоемкость, повысить эксплуатационную надежность и снизить трудоемкость технического обслуживания оборудования, реализующего способ подогрева зернового материала, а также повысить КПД до 75-85%.

Изобретение относится к процессам тепловой обработки зернового материала и может быть использовано в агропромышленном комплексе при переработке зернового материала в муку и крупу. Способ подогрева зернового материала включает ввод зернового материала в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки и регулируемый охватывающий этот объем обогрев. Обогрев осуществляют путем электрообогрева извне плотно прилегающими по этому объему гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями. Интервалы температур зернового материала на входе в замкнутый объем составляют от -5°С до +10°С и на выходе из этого объема транспортирования зернового материала для технологической переработки - от +12°С до +15°С. Изобретение должно обеспечить повышение эффективности процесса подогрева зернового материала путем снижения энергозатрат. 1 ил.

Способ подогрева зернового материала, включающий ввод зернового материала в замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки и регулируемый охватывающий этот объем обогрев, отличающийся тем, что охватывающий замкнутый объем транспортирования зернового материала для технологической переработки обогрев осуществляют путем электрообогрева извне плотно прилегающими по этому объему гибкими многоэлектродными композиционными электрообогревателями при интервалах температур зернового материала от -5 до +10°С на входе в замкнутый объем и от 12 до 15°С на выходе из указанного объема транспортирования зернового материала для технологической переработки.