Установка для получения зерновой патоки Российский патент 2023 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в животноводстве для приготовления жидких кормов с высоким содержанием сахаров.

Из уровня техники известна Установка для получения патоки из зерна злаковых культур [патент на изобретение RU №2 669 297 C2 МПК C12M 1/02]. Установка содержит емкость, центробежный насос, диспергатор, кавитатор, трубопроводы с необходимым количеством кранов и задвижек. На всасывающем патрубке насоса смонтированы параллельно друг другу с возможностью переключения направления потока жидкости два трубопровода: трубопровод с пассивным диспергатором для измельчения проходящего через него цельного зерна и трубопровод с кавитатором для разогрева проходящей через него жидкости. В зависимости от вида перерабатываемого зерна получаемая в емкости установки смесь воды, фермента и зерна подается в технологически необходимый трубопровод. Недостатками установки является сложность и большая металлоемкость конструкции, а также высокие удельные энергозатраты на производство жидкого корма.

Известен Способ приготовления патоки из зерна злаковых культур [патент на изобретение RU №2 656962 C1 МПК A23K 10/30, A23K 20/189], включающий для своего осуществления установку для получения патоки, которая по своей технической и технологической сущности является наиболее близкой к предлагаемому изобретению и поэтому принимается за прототип. Способ включает подачу зерна на плющение вальцовой плющилкой зерна, выгрузку плющеного зернового материала в бункер-накопитель и последующую дозированную загрузку в емкость установки для получения патоки, заполненную водой с растворенным в ней ферментом, циркулирующей по водяному контуру. Циркуляцию водяной смеси в установке осуществляют центробежным насосом, а для разогрева смеси воды ее направляют в кавитатор, встроенный в водяной контур установки. К недостаткам линии для реализации данного способа следует отнести относительно большой набор машин и, как следствие, большие габариты всей установки. Также недостатками линии и установки для осуществления способа являются: большие энергозатраты на приготовление патоки, складывающиеся из затрат на плющение исходного зерна, загрузки в бункер установки и самой установки для получения патоки, при этом установка может работать только с измельченным зерном; загрузочный бункер установки по своей вместимости может не обеспечивать точную загрузку необходимого количества зерна в технологическую (накопительную) емкость установки, что приведет к ухудшению качества получаемого корма - патоки.

Задачей изобретения является разработка установки для получения зерновой патоки, обеспечивающей за счет усовершенствования конструктивного исполнения и применения новых конструктивных элементов расширение функциональных возможностей по использованию исходного зернового сырья, повышение качества получаемого продукта, уменьшение энергоемкости и снижение затрат на производство жидкого сахаросодержащего корма - патоки.

Поставленную задачу решает предлагаемое изобретение - установка для получения зерновой патоки.

Установка для получения зерновой патоки, состоящая из установленных на раме насосной станции и накопительной емкости, соединенных между собой системой трубопроводов с необходимым количеством кранов и задвижек в единый водяной контур, бункера-накопителя исходного зернового сырья и пассивного измельчителя, отличающаяся тем, что объем установленного на верхней крышке накопительной емкости бункера-накопителя вмещает исходное зерновое сырье массой, соответствующей 1/3 массы приготавливаемой в установке патоки за один цикл, а перед выходным трубопроводом водяного контура в накопительной емкости установлен закрепленный на ее крышке пассивный измельчитель, верхняя крышка которого выполнена съемной и на ней смонтирован механизм регулирования рабочего органа измельчителя - наклонной решетки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Исполнение бункера-накопителя объемом, позволяющим вмещать зерновое сырье (зерно) массой, соответствующей 1/3 массы приготавливаемой в установке патоки, позволит приготовить патоку с необходимым соотношением зерна и воды, - в накопительную емкость поступает необходимое количество зерна и фермента согласно рецептуре приготовления патоки из зерна злаковых культур. Таким образом, для правильной дозировки компонентов для получения патоки, определяющей наилучшее качество получаемого корма, достаточно полностью заполнить объем бункера-накопителя зерном и затем засыпать в накопительную емкость, - риск ошибки в дозировке сводится к минимуму, что позволяет получать в предлагаемой установке качественный сахоросодержащий продукт - патоку. Применение пассивного измельчителя, смонтированного в накопительной емкости установки, с механизмом регулирования рабочего органа измельчителя - наклонной решетки - позволит установить решетку с под оптимальными углом установки δ и расстояниием S от выходного конца трубопровода в зависимости от вида перерабатываемой зерновой культуры, - за счет такой установки происходит наиболее быстрое разрушение зерновок с минимальными энергозатратами при исполнении установкой рабочего процесса получения патоки. Кроме того, встроенный пассивный измельчитель в контур установки расширяет функциональные возможностеи по использованию исходного зернового сырья - позволяет использовать для получения патоки цельное зерно и не требует, в отличие от прототипа, дополнительного применения машин и механизмов для измельчения (плющилок, дробилок, норий), что значительно уменьшает энергоемкость процесса и снижает затраты на производство жидкого сахаросодержащего корма - патоки.

Таким образом, предлагаемое изобретение - установка для получения зерновой патоки - обеспечивает за счет усовершенствования своего конструктивного исполнения и применения новых конструктивных элементов расширение функциональных возможностей по использованию исходного зернового сырья, повышение качества получаемого продукта, уменьшение энергоемкости и снижение затрат на производство жидкого сахаросодержащего корма - патоки.

На фиг. 1 приведена конструктивно-технологическая схема установки для производства зерновой патоки, на фиг. 2 а и б - трехмерная модель пассивного измельчителя и механизма регулирования его рабочего органа - решетки.

Установка для получения зерновой патоки состоит из рамы 1, на которой установлены насосная станция 2 и накопительная емкость 3, соединенные между собой системой трубопроводов 4 и 5. На верхней крышке накопительной емкости 3 смонтированы бункер-накопитель 6 с патрубком 8, загрузочным окном 9 и системой аспирации 10, а также пассивный измельчитель 7. Объем бункера-накопителя 6 вмещает зерно массой, соответствующей 1/3 массы приготавливаемой в установке патоки за 1 цикл. Верхняя крышка 11 пассивного измельчителя 7 выполнена съемной. На крышке 11 смонтирован механизм регулирования 12 решетки 13 - рабочего органа пассивного измельчителя 7.

Установка работает следующим образом. В накопительную емкость 3 через патрубок 20 подается вода массой 2/3 от массы приготовляемой патоки. Через трубопровод 4 вода поступает в насосную станцию 2, заполняя ее полностью, и в трубопровод 5, заполняя его частично, при этом сливной кран 18 находится в закрытом положении, а кран 19 - в открытом; заслонка 17 также перемещается в закрытое положение. В бункер-накопитель 6 загружается зерно массой, равной 1/3 массы приготавливаемой патоки через загрузочное окно 9 или патрубок 8, используя систему аспирации 10 (при воздушной загрузке), - т.е. бункер 6 заполняют зерном полностью, что соответствует норме его переработки на патоку за один рабочий цикл установки. Также через загрузочное окно 9 в бункер-накопитель 6 добавляется необходимое количество ферментов. В зависимости от вида исходного зерна, из которого готовится патока, в пассивном измельчителе 7 механизмом регулирования 12 выполняется установка решетки 13, так как проведенными ранее исследованиями установлено, что наилучшая эффективность измельчения для разных видов зерна в пассивном измельчителе зерна достигается при различных углах ее установки δ и расстояниях S между решеткой 13 и выходным концом трубопровода 5, - устанавливают оптимальные величины δ и S, при которых происходит наиболее быстрое разрушение зерен зерновой культуры при минимуме энергозатрат, для чего путем перемещения механизма регулирования 12 в прорезях 14 крышки 11 пассивного измельчителя 7 выставляется расстояние S между решеткой 13 и выходным концом трубопровода 5, а угол δ изменяется путем перестановки решетки 13 в отверстиях 16 и фиксируется фиксатором 15. При включении насосной станции 2 вода движется из накопительной секции 3 через трубопроводы 4 и 5 и далее, ударяясь о решетку 13, вновь поступает в накопительную секцию 3. За счет внутреннего трения слоев воды при ее движении внутри установки вода нагревается, а также дополнительный нагрев воды происходит за счет дополнительного трения воды о решетку 13, тем самым ускоряя процесс нагрева воды. При достижении необходимой температуры воды открывается заслонка 17, из бункера-накопителя в накопительную емкость 3 поступает зерно и ферменты - ровно столько, сколько вмещает бункер-накопитель - 1/3 массы от приготавливаемой в установке согласно рецептуре приготовления патоки из зерна злаковых культур. Таким образом, для правильной дозировки компонентов для получения патоки, определяющей наилучшее качество получаемого корма, достаточно полностью заполнить объем бункера-накопителя 6, - риск ошибки в дозировке сводится к минимуму, что практически исключает получение некачественного продукта - патоки. Разрушение зерновок при движении технологической жидкости в водяном контуре установки осуществляется в основном при их соударении с решеткой 6 пассивного измельчителя, установленной под оптимальным углом δ и на оптимальном расстоянии S для каждой зерновой культуры. Таким образом, создаются наилучшие условия для ускорения процесса разрушения зерна, вследствие этого снижается время его измельчения и нагрева водно-зерновой смеси до технологически необходимой температуры, что ведет к снижению затрат электроэнергии на приготовление зерновой патоки. Кроме того, встроенный в контур установки пассивный измельчитель 7 позволяет использовать для получения патоки цельное зерно и не требует для своего измельчения, в отличие от прототипа, дополнительного применения машин и механизмов (плющилок, дробилок, норий), что значительно уменьшает энергоемкость процесса и снижает затраты на производство жидкого сахаросодержащего корма - патоки.

Исходя из вышеизложенного, новая установка для получения зерновой патоки решает поставленные перед изобретением задачи - обеспечивает за счет усовершенствования своего конструктивного исполнения и применения новых конструктивных элементов расширение функциональных возможностей по использованию исходного зернового сырья, повышение качества получаемого продукта, уменьшение энергоемкости и снижение затрат на производство жидкого сахаросодержащего корма - патоки.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано в животноводстве для приготовления жидких кормов с высоким содержанием сахаров. Установка состоит из установленных на раме насосной станции и накопительной емкости, соединенных между собой системой трубопроводов в единый водяной контур, бункера-накопителя зерна и пассивного измельчителя. Объем установленного на верхней крышке накопительной ёмкости бункера-накопителя вмещает исходное зерно массой, соответствующей 1/3 массы приготавливаемой в установке патоки за один цикл. Перед выходным трубопроводом водяного контура в накопительной ёмкости установлен закрепленный на её крышке пассивный измельчитель с рабочим органом – регулируемой по расположению и углу наклона решёткой. Использование изобретения позволит повысить качество плучаемой патоки, уменьшить энергоёмкость и снизить затраты на её производство. 2 ил.

Установка для получения зерновой патоки, состоящая из установленных на раме насосной станции и накопительной емкости, соединенных между собой системой трубопроводов с необходимым количеством кранов и задвижек в единый водяной контур, бункера-накопителя исходного зернового сырья и пассивного измельчителя, отличающаяся тем, что объем установленного на верхней крышке накопительной ёмкости бункера-накопителя вмещает исходное зерновое сырьё массой, соответствующей 1/3 массы приготавливаемой в установке патоки за один цикл, при этом перед выходным трубопроводом водяного контура в накопительной ёмкости установлен закрепленный на её крышке пассивный измельчитель, верхняя крышка которого выполнена съемной и на ней смонтирован механизм регулирования рабочего органа - измельчителя наклонной решётки.