УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ СОЛОДКИ Российский патент 2007 года по МПК F26B17/04 

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве при заготовке и первичной подработке лакричного сырья из целых корней и корневищ солодки голой, солодки уральской, солодки Г.Коржинского, солодки шероховатой и солодки вздутой, имеющих в своем составе флавоноиды, глицирризиновую и глицирретовую кислоты в качестве исходного материала для фармацевтической, химической, консервной, кондитерской, пищевой, табачной, парфюмерной промышленности и ряда специальных отраслей.

Наиболее близким аналогом по функциональному назначению и применению относится устройство для сушки корней и корневищ солодки голой, содержащее вращающиеся цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами для высушиваемого материала на противолежащих концевых участках, в котором снабженный механизмом продольного наклона вращающийся цилиндрический корпус со стороны разгрузочного устройства имеет установленный с возможностью перевода в рабочее и нерабочее положение высоконапорный тепловентилятор и с реверавным приводом разнонаклонные транспортеры, установленные под нижним срезом торцевой части корпуса, а со стороны загрузочного устройства смонтирован с возможностью изменения положения воздуховод, пневматически соединенный посредством вентилятора с циклоном; снабженный приводом механизм продольного наклона вращающегося цилиндрического корпуса выполнен в виде пары вертикально и оппозитно установленных четырехзвенных механизмов, при этом три звена механизмов выполнены параллельными и одно из них - среднее звено - общее и представлено в виде винта с левой и правой резьбами со смонтированными на них гайками, соединенные парами тяг и шарнирами с кронштейнами нижнего параллельного звена - поперечной балки рамы и с кронштейнами верхнего параллельного звена - верхней балки с ведомыми опорными роликами вращающегося цилиндрического корпуса; привод механизма продольного наклона вращающегося цилиндрического корпуса установлен на свободном конце винта и выполнен в виде перекидной на оси собачки и размещенной на хвостовике винта хромовой муфты, смонтированные между парой щек, установленных посредствам подшипников скольжения на упомянутом винте, при этом верхняя часть щек сопряжена с основанием, снабженной рычагом управления; вращающийся цилиндрический корпус выполнен из крупногабаритной цилиндрической трубы с опорными кольцами на концевых участках; каждое опорное кольцо на концевом участке цилиндрического корпуса зафиксировано разно ориентированными клиньями; внешняя поверхность трубы покрыта теплоизоляционным материалом; стык между трубой со стороны загрузочного устройства и воздуховодом уплотнен полым кольцом из прорезиненного материала, при этом кольцо размещено на торце трубы; воздуховод имеет U-образную форму и сопряжен со всасывающим вентилятором посредством кольца, установленного вертикально в направляющих, при этом плоскость кольца совмещена с плоскостью торца трубы цилиндрического корпуса, а на диаметрально противоположном конце воздуховода на кольце смонтирован рычаг с противовесом; направляющие кольца смонтированы на основании вентилятора и циклона; тепловентилятор с приводом смонтированы на подвижной раме и посредством опор качения установлены на продольных балках рамы вращающегося цилиндрического корпуса; напорный раструб высоконапорного тепловентилятора сопряжен с внутренней полостью трубы вращающегося цилиндрического корпуса, а сопряжение уплотнено охватом по периметру среза напорного раструба полым кольцом из прорезиненного материала; нижний срез торца вращающегося цилиндрического корпуса смонтирован над нижним концом наклонного транспортера; между наклонными транспортерами выполнен технологический зазор; вращающийся цилиндрический корпус снабжен установленным под корпусом на раме приводом в виде электродвигателя, цилиндрического редуктора, клиноременного вариатора, ведущего опорного ролика и ведомых опорных роликов; клиноременный вариатор привода опорного ролика имеет ведущий и ведомый шкивы и бесконечный клиновой ремень; каждый шкив вариатора содержит идентичные по конструкции конусные диски, установленные на валу в зеркальном отражении посредством призматических шпонок, при этом подвижный вдоль вала диск сопряжен с пакетом тарельчатых пружин и фасонной гайкой, упирающейся в резьбовой части вала в торце ступицы упомянутого диска; крайнее нижнее и промежуточные положения механизма продольного наклона вращающегося цилиндрического корпуса ограничены упорами (RU, патент №2168684. С1. МПК⁷ F26В 11/04. Устройство для сушки корней и корневищ солодки голой "Glycyrrhiza glabra L. " / Н.А.Галда, А.В.Галда, А.П.Соколов, Н.А.Соколов, Г.В.Шамирян, А.М.Салдаев (RU). - Заявка №2000104396/06; Заявлено 22.02.2000; Опубл. 10.06 2001, Бюл. №16).

К недостаткам описанного устройства для сушки корней и корневищ солодки относятся большие энергозатраты на сушку корневой массы и низкая производительность.

Сущность заявленного изобретения

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - сократить срок между извлечением корней и корневищ солодки на дневную поверхность и получением лакричного сырья с 90...120 суток до 4-5 дней с сохранением в нем флавоноидов и глицирризиновой и глицирретовых кислот.

Технический результат - снижение энергозатрат на сушку корневой массы и повышение производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для сушки корней и корневищ солодки, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами для подачи высушиваемого материала на противолежащих концевых участках корпуса, согласно изобретению, загрузочное устройство выполнено в виде блока снабженных приводом последовательно установленных вальцов равного диаметра с размещенными на них бесконечными параллельными прорезиненными ремнями и установленными под ними вибратором и сборником минерального сора и растительных примесей и установленными по ходу выполнения технологического процесса за вальцами приемным столом и блоком для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки, корпус для высушиваемого материала снабжен трубчатыми электрическими нагревателями, размещенными под массивными стальными плитами, и установленным над плитами снабженным приводом транспортером с термостойким бесконечным полотном, а разгрузочное устройство, установленное за корпусом, снабжено попарно установленными валками для обрушивания сплющенных корней и корневищ солодки, лотком для сбора и выгрузки шнеком обрушенной корневой массы солодки; блок для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки снабжен лотком для сбора сока и установленными на верхней и нижней рамах над лотком приводными вальцами, задние части верхней и нижней рам соединены шарнирами на общей оси вращения и дополнительно связаны силовым гидроцилиндром для сплющивания корневой массы между парами вальцов, установленный на верхней раме приемный валец смонтирован над приемным столом и соединен с верхней рамой посредством подпружиненных поводков; ось вращения ведущего вальца транспортера с термостойким бесконечным полотном совмещена с осью шарниров соединения верхней и нижней рам блока для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки; транспортер с термостойким бесконечным полотном снабжен возможностью перевода в нерабочее положение над стальными плитами корпуса для высушиваемого материала.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлено устройство для сушки корней и корневищ солодки в качестве лакричного сырья.

Устройство для сушки корней и корневищ солодки содержит корпус 1 с загрузочным и разгрузочным устройствами для подачи высушиваемого материала на противолежащих концевых участках корпуса 1.

Корпус 1 для высушиваемого материала снабжен трубчатыми электрическими нагревателями 2 (ТЭНами) для соединения к электрической сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Мощность каждого ТЭНа - 1,6 кВТ±0,1 кВТ. Длина корпуса 1-8 м. Ширина корпуса 1-1200 мм. Установленная мощность ТЭНов - 32 кВТ. ТЭНы 2 размещены под массивными стальными плитами 3 толщиной 32 мм. Количество плит 3-4 штуки. Размер плит 3: 1200×2000 мм. Корпус 1 имеет теплоизоляцию, за исключением рабочей поверхности. Над плитами 3 корпуса 1 установлен транспортер 4. Транспортер 4 имеет ведущий валец 5, ведомый валец 6 с натяжным устройством и термостойкое бесконечное полотно 7. Ведущий валец 5 кинематически связан с электромеханическим приводом - мотор-редуктором. Его электродвигатель мощностью 1.1 кВТ соединен с промышленной сетью питания напряжением 380 В посредством частного преобразователя, позволяющего изменять бесступенчато скорость полотна 7 от 0 до 2,0 м/с. Транспортер 4 с термостойким бесконечным полотном 7 установлен с возможностью перевода в нерабочее положение над стальными плитами 3 корпуса 1 для высушиваемого материала.

Разгрузочное устройство установлено за корпусом 1. Разгрузочное устройство снабжено попарно установленными валками 8, 9, 10 и 11 для обрушивания сплющенных и высушенных корней и корневищ солодки, лотком 12 для сбора и выгрузки шнеком 13 обрушенной корневой массы солодки. Валки 8, 9, 10 и 11 выполнены гофрированными с высотой гофр 11, 7, 5 и 3 мм. Зазор между валками 8, 9, 10 и 11 уменьшается по ходу подачи корневой массы солодки. Каждая пара гофрированных валков 8, 9, 10 и 11 имеет свой электромеханический привод. Окружная скорость валков 8, 9, 10 и 11 равна 2, 3, 4 и 6 м/с, соответственно. В парах валков 8, 9, 10 и 11 имеются индивидуальные механизмы для изменения зазора между гофрами валков 8, 9, 10 и 11.

Загрузочное устройство выполнено в виде блока снабженных приводом, последовательно установленных вальцов 14. Вальцы 14 в описываемом блоке кинематически увязаны приводными втулочно-роликовыми цепями на звездочках того же шага. Вальцы 14 имеют идентичную конструкцию равного диаметра. Длина вальцов 14-1200 мм. На вальцах 14 с шагом 100 мм размещены шесть параллельных с бесконечными ветвями прорезиненных ремней 15 толщиной 6...8 мм и шириной 100 мм. Один из крайних вальцов 14 снабжен натяжным устройством. Под вальцами 14 установлен вибратор 16 и сборник 17 минерального сора и растительных примесей. По ходу выполнения технологического процесса за вальцами 14 описанного блока установлены приемный стол 18 и блок 19 для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки.

Блок 19 для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки пропуском через несколько пар вальцов с уменьшающимися заборами между ними в направлении подачи снабжен лотком 20 для сбора сока и установленными на верхней 21 и нижней 22 рамах над лотком 20 приводными вальцами 23, 24, 25, 26, 27 и 28. Задние части верхней 21 и нижней 22 рам соединены шарнирами 29 на общей оси 30 вращения. Верхняя рама 21 и нижняя рама 22 дополнительно связаны силовым гидроцилиндром 31 для сплющивания корневой массы солодки между парами вальцов 23 и 26, 24 и 27, 25 и 28. На верхней раме 21 установлен приемный валец 32. Валец 32 размещен над приемным столом 18. С верхней рамой 21 валец 32 соединен посредством подпружиненных поводков 33. Вальцы 32, 23, 24 и 25 кинематически связаны цепными контурами и имеют свой привод. Вальцы 26, 27 и 28 имеют также индивидуальный привод, а крайние вальцы 26 и 28 со средним вальцом 27 связаны замкнутыми цепными контурами.

Ось вращения ведущего вальца 5 транспортера 4 с термостойким бесконечным полотном 7 совмещена с осью 30 вращения шарниров 29 соединения верхней 21 и нижней 22 рам блока 19 для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки. Это позволяет при поднятой силовым гидроцилиндром 31 верхней раме 21 производить сушку целых корней при установлении эффективности блока 19 в технологической цепи устройства для сушки корней и корневищ солодки.

Устройство для сушки корней и корневищ солодки работает следующим образом.

Свежедобытые корни и корневища солодки транспортными средствами доставляют на пункт приемки. С пункта приемки после взвешивания и установления экспресс-методами влажности корней и корневищ солодки в отдельности сырье направляют в накопитель. С накопителя корневую массу солодки порциями укладывают на вальцы 14 блока загрузочного устройства. Корни и корневища распределяют равномерным слоем на поверхностях рамкой 15 и включают вибратор 16. При вибрации станины и вальцов 14 из корневой массы отделяются минеральный сор и растительные примеси. Последние падают в сборник 17 и подлежат утилизации. Далее включают привод вальцов 15 и массу направляют на поверхность приемного стола 18. С приемного стола 18 вальцом 32 корни и корневища направляются в первую пару вальцов 23 и 26. Ими корни и корневища подвергаются радиальным сжимающим усилиям. Корни сплющиваются. Разрушаются пробковый и лубяной слои. Далее масса направляется во вторую пару вальцов 24 и 27. Ими слой деформируется с большем усилием. Каждое корневище и корень приобретают форму полосы. Окончательное сдавливание корневой массы идет на последней паре вальцов 25 и 28. Тремя последовательно установленными парами вальцов 23 и 26, 24 и 27, 25 и 28 снижается влажность корней и корневищ солодки с 43-63% до 18...24%. Выжатый сок из корневой массы солодки поступает в лоток 20 и является исходным сырьем для экстракции с целью получения сухого и густого экстракта.

Сплющенные корни и корневища подаются последней парой блока 19 на поверхность плит 3 корпуса 1. ТЭНами 2 в автоматическом режиме поддерживается температура стальных плит 3. По длине плит 3 идет непрерывный контроль температуры. Полотном 7 транспортера 4 корневая масса по мере уменьшения влажности направляется в установленное за корпусом 1 разгрузочное устройство. Валками 8, 9, 10 и 11 сухая корневая масса солодки под воздействием разновеликих гофр обрушивается. При воздействии гофр валков 8-11 одревесневшая масса расслаивается на нитевидные волокна диаметром от 0,1 до 1,2 мм. Длина волокна 2-6 мм. Влажность сырья - 12-16%. Это соответствует стандартам России. Полученную массу шнеком 13 из лотка 12 затаривают во влагостойкие бочки объемом по 200 л. Крышку плотно устанавливают и герметизируют. Срок сохранности сырья - 10-14 лет с сохранением флавоноидов, БАВ и глицирризиновой кислоты. Описанный процесс снижает энергозатраты на 40-60% по сравнению с аналогом. Устройство снабжено пультом управления и вместе с приборами позволяет автоматизировать процессы сушки, контроля и измельчения.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве при заготовке и первичной подработке лакричного сырья из целых корней и корневищ солодки голой, солодки уральской, солодки Г.Коржинского, солодки шероховатой, солодки вздутой. Устройство содержит корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами для подачи высушиваемого материала на противоложных концевых участках корпуса. Загрузочное устройство выполнено в виде блока последовательно установленных вальцов равного диаметра с размещенными на них бесконечными параллельными ветвями прорезиненных ремней и установленных под ними вибратором и сборником минерального сора. В состав загрузочного блока по ходу выполнения технологического процесса входят приемный стол и блок для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки. Задние части верхней и нижней рам соединены шарнирами на общей оси вращения. Верхняя и нижняя рамы дополнительно связаны силовым гидроцилиндром для сплющивания корневой массы между парами вальцов. Корпус для высушиваемого материала снабжен трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭНами). ТЭНы размещены под массивными стальными плитами для тепло-массообмена. Над плитами корпуса установлен транспортер с термостойким бесконечным полотном. Разгрузочное устройство снабжено попарно установленными валками для обрушивания сплющенных и высушенных корней и лотком для сбора лакричного сырья. Устройство обеспечит получение лакричного сырья в виде волокон диаметром 0,1-1,2 мм, длиной 2-6 мм с влажностью 12-16% с сохранением флавоноидов, БАВ и глицирризиновой кислоты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для сушки корней и корневищ солодки, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами для подачи высушиваемого материала на противолежащих концевых участках корпуса, отличающееся тем, что загрузочное устройство выполнено в виде блока, снабженного приводом последовательно установленных вальцов равного диаметра с размещенными на них бесконечными параллельными прорезиненными ремнями, и установленных под ними вибратором и сборником минерального сора и растительных примесей и установленных по ходу выполнения технологического процесса за вальцами приемным столом и блоком для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки, корпус для высушиваемого материала снабжен трубчатыми электрическими нагревателями, размещенными под массивными стальными плитами, и установленным над плитами, снабженным приводом транспортером с термостойким бесконечным полотном, а разгрузочное устройство, установленное за корпусом, снабжено попарно установленными валками для обрушивания сплющенных корней и корневищ солодки, лотком для сбора и выгрузки шнеком обрушенной корневой массы солодки.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки снабжен лотком для сбора сока с установленными на верхней и нижней рамах над лотком приводными вальцами, задние части верхней и нижней рам соединены шарнирами на общей оси вращения и дополнительно связаны силовым гидроцилиндром для сплющивания корневой массы между парами вальцов, при этом установленный на верхней раме приемный валец смонтирован над приемным столом и соединен с верхней рамой посредством подпружиненных поводков.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ось вращения ведущего вальца транспортера с термостойким бесконечным полотном совмещена с осью шарниров соединения верхней и нижней рам блока для удаления избыточной влаги из корней и корневищ солодки.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что транспортер с термостойким бесконечным полотном установлен с возможностью перевода в нерабочее положение над стальными плитами корпуса для высушиваемого материала.