Устройство для непрерывной термообработки чайного листа Советский патент 1991 года по МПК A23F3/00 

через днища желобов, у вышерасположенных желобов смешивается с отработавшим теплоносителем нижних желобов, что приводит к нарушению протекания тепломас- сообменных процессов. В результате снижаются равномерность завяливания и качественные показатели продукта, степень перемешивания сырья мала. Негерметичность конструкции устройства исключает применение активной среды для завяливания чайного листа. Использование индивидуальных виброприводов для каждого желоба усложняет конструкцию и не исключает попадания в сырье машинного масла и продуктов износа движущихся деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для завяливания чайного листа, содержа- щее камеру с поярусно расположенными в ней перфорированными лотками для завяливания, вибролередающий механизм, патрубки подвода и отвода сырья и теплоносителя.

Недостатком известного устройства является то, что конструкция системы подвода и отвода теплоносителя не обеспечивает получения необходимых стабильных параметров теплоносителя под каждым из лотков для завяливания, что весьма отрицательно влияет на равномерность завяливания и качество готового продукта. Равномерность перемешивания сырья невелика. Цель изобретения - повышение качества полуфабриката путем обеспечения возможности равномерной подачи тепла и равномерного перемешивания чайного листа при термообработке.

Поставленная цель достигается тем, что в известной установке для непрерывной термообработки чайного листа, содержащей камеру с поярусно расположенными перфорированными наклонными лотками, вибропрг-шод, патрубки подвода и отвода сыоья л теплоносителя, установка снабжена смежными коллекторами подвода и отвода теплоносителя, закрепленными в корпусе между лотками и соединенными с патрубками подвода и отвода теплоносителя, причем верхняя поверхность подводящих коллекторов и нижняя поверхность отводящих коллекторов выполнена перфорированной, а камера герметичной.

Кроме того, установка снабжена каркасом, установленным подпружиненно относительно камеры, лотки закреплены на каркасе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно камеры, а вибропривод установлен с возможностью взаимодействия с каркасом,

причем патрубки подвода и отвода теплоносителя снабжены клапанами.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 6 - движение лотка в отдельной секции установки (увеличенное поперечное сечение одной секции).

Устройство для термообработки чайного листа содержит следующие основные

элементы: 1 - наклонные лотки, 2 - каркас, 3 - амортизаторы, 4 - вибропривод, 5 - герметичная теплоизолированная камера б, загрузочный патрубок, 7 - разгрузочный патрубок, 8 - герметизирующие затворы, 9 загрузочный бункер-накопитель, 10 - разгрузочный бункер-накопитель, 11 - коллек- торы подвода теплоносителя, 12 - коллекторы отвода теплоносителя, 13 - регулируемые пороги, 14 - устройство регулировки наклона лотков, 15 - опоры, 16 трубы соединения коллекторов отвода с патрубком отвода теплоносителя, 17 - трубы соединения коллекторов подвода с патрубком подвода теплоносителя, 18 - обратные клапаны, 19 - патрубок подвода теплоносителя, 20 - патрубок отвода теплоносителя. Цифрой 21 обозначено сырье.

Установка для непрерывной термообработки чайного листа (фиг. 1 и 2) содержит поярусно расположенные и встречно наклоненные лотки 1, укрепленные в каркасе 2, установленном на амортизаторах 3, вибропривод 4, установленный на каркасе 2, герметичную теплоизолированную камеру 5, неподвижно установленную на опорах 15,

загрузочный и разгрузочный, патрубки б и 7, герметизирующие затворы 8, обеспечивающие непрерывную подачу и выгрузку сырья, загрузочный и разгрузочный бункеры-накопители 9 и 10. Между наклонными лотками

расположены поперечные перегородки, неподвижно закрепленные на камере В и образующие полости коллекторов 11 подвода и полости коллекторов 12 отвода теплоносителя, причем для компактности они выполйены в виде перфорированных верхней и нижней пластин, разделенных сплошной перегородкой, в них предусмотрены отверстия для свободного прохода вертикальных штанг каркаса 2. При этом конструкция исключает какие-либо перетекания теплоносителя из полостей коллекторов 11 подвода в полости коллекторов 12 отвода, кроме как через перфорированные пластины. Таким образом.установка делится на поярусно

расположенные секции. Полости коллекторов 11 подвода всех секций установки соединены трубами 17 через обратный клапан 18с патрубком 19 для подвода теплоносителя; а полости коллекторов отвода 12 - трубами 16 через обратный клапан 18с патрубком 20 для отвода отработавшего теплоносителя. Для регулирования толщины слоя сырья 21 на лотках 1 предусмотрены регулируемые пороги 13. Днища лотков перфорированы. Для снижения трения сырья и лотки и предотвращения посерения чайного сырья поверхность лотков имеет специальное покрытие. Угол наклона лотков 1 отно- сительно горизонта регулируется устройствами 14. Конструкция устаноаки выполнена таким образом, что между тремя кромками подвижных лотков 1 и стенками камеры 5 зазоры минимальные, обеспечивающие свободное колебание системы, а в районе пересыпания сырья на нижние ярусы зазор между четвертой кромкой и корпусом минимальный, обеспечивающий свободное пересыпание сырья. Частота и амплитуда колебаний каркаса с лотками регулируется подбором режима работы вибропривода А.

Установка для термообработки чайного листа работает следующим образом.

Чайный лист, подлежащий завяливанию, или чай, подлежащий сушке, непрерывно подается на верхний лоток 1 через загрузочный патрубок 6, герметизирующий затворв, загрузочный бункер-накопитель 9. Под действием вибрации сырье равномерным слоем распределяется по лотку, приходит в виброкипящее состояние, вследствие наклона лотка, начинает перемещаться и последовательно пересыпаться на лотки следующих ярусов. При этом сырье пронизывается теплоносителем, подаваемым из полостей коллекторов подвода 11 под перфорированные днища лотков 1. Сырье равномерно обдувается и интенсивно перемешивается. Отработавший теплоноситель удаляется через полости коллекторов отвода 12. Скорость транспортировки сырья регулируется его подачей, параметрами вибрации и скоростью теплоносителя, а время термообработки - температурой, скоростью теплоносителя и скоростью транспортировки. Высота слоя сырья регулируется высотой порогов, установленных у входа сырья из каждого лотка. В процессе термообработки толщина слоя по всей длине лотка в каждой секции стабильна. Это приводит к ускорению процесса и обеспечивает повышение качества продукта. После прохождения последнего лотка сырье попадает в разгрузочный бункер-накопитель 10, где охлаждается, пройдя герметизирующий затвор 8, непрерывно выгружается через разгрузочный патрубок 7. Герметизирующие затворы 8 предотвращают утечки теплоносителя из камеры 5, тем самым снижают потери тепла и создают комфортные условия для работы.

В установке для равномерности перемешивания чайного листа при термообработке, интенсификации тепломассообмен- 5 ных процессов и экономного расходования теплоносителя использован поршневой эффект, возникающий при вибрации лотков 1 относительно камеры 5, что иллюстрируется на примере работы отдельной секции уста- 10 новки (фиг. 3 - 6).

Пусть в какой-то момент времени лоток 1 с сырьем 21 совершает движение вверх (фиг, 3). При этом, поскольку сырье лежит на лотке плотным слоем, а зазоры между каме- 5 рой 5 и кромками лотка 1 малы, лоток с сырьем работает как поршень. В полости 1 под лотком наступает разрежение и происходит всасывание теплоносителя из полости коллектора подвода 11 в полость 1.

0 Обратный клапан 18, установленный в линии подвода,открывается и пропускает теплоноситель в направлении, указанном стрелкой. Давление теплоносителя в подводящем патрубке 19 может быть самым ми5 нимэльным. Одновременно с подсосом теплоносителя в полость I происходит вытеснение отработавшего теплоносителя из полости над лотком в полость коллектора отвода 12 и далее через обратный клапан 18,

0 который открывается и пропускает теплоноситель в направлении стрелки в отводящий патрубок 20.

В следующий момент времени лоток 1 резко отходит вниз (фиг. 4). Поскольку дни5 ще его перфорировано, происходит резкое перетекание теплоносителя из полости под лотков 1 в полость III между лотком и сырьем, которое на мгновение зависает над лотком. При этом между лотком 1 и сырьем

0 21 образуется подушка из теплоносителя.

В последующий момент времени происходит расщепление зависшего слоя сырья 21 на отдельные элементы, которые опускаются на дно лотка 1, перемешиваются и интен5 сивно пронизываются турбулизованным потоком теплоносителя, перетекающего из полости III между лотком и сырьем в полость II, при этом скорость обтекания элементов сырья теплоносителем может быть боль0 шой. Во время резкого отхода лотка 1 вниз и последующего падения сырья 21 на лоток 1 в полости II наступает некоторое разрежение, а в полости I - некоторое повышение давления, что сразу же приводит к закрытию

5 клапанов 18 в линиях подвода и отвода теп-. лоносителя,

При повторном движении лотка с сырьем вверх (фиг. 3} в полости I давление падает, в полости II - возрастает, обратные

клапаны 18 в обеих линиях открываются, и весь цикл повторяется.

Возможен и другой закон движения лотков. Пусть в некоторый момент времени лоток 1 совершил движение вверх на малую величину и сообщил импульс сырью 21, которое продолжает движение самостоятельно (фиг. 5). При этом сырье движется вверх достаточно плотным слоем и само работает как поршень, что создает в полостях I и III пониженное давление, что приводит к открытию обратного клапана 18 и всасыванию в эти полости теплоносителя из патрубка 19 подвода. В то же время в полости II создается повышенное давление, отработавший теплоноситель уходит в полость коллектора отвода 12 и через открывшийся обратный клапан 18 попадает в патрубок 20 отвода.

В следующий момент времени (фиг. 6) лоток 1 возвращается в крайнее нижнее положение, теплоноситель через перфорации в днище лотка попадает из полости I в полость III, в полости II давление падает, в полости I растет, обратные клапаны 18 закрываются, зависший слой сырья расщепляется на отдельные элементы и, преодолевая сопротивление подушки теплоносителя, обтекаемые турбулизованными потоками его, перемешиваясь, они подают на лоток 1, после чего весь цикл движения повторяется. Использование поршневого эффекта обеспечивает равномерное перемещение сырья и пульсирующую подачу теплоносителя в слой сырья, что интенсифицирует процессы завяливания или сушки, улучшая тепломассообмен. При этом можно добиться минимального расхода теплоносителя при высокой интенсивности процесса за счет высокой скорости обтекания сырья, турбулизации потока теплоносителя и перемешивания сырья. Кроме того, вследствие образования подушки из теплоносителя, в полости ill предотвращается повреждение чайного листа или иного сырья в момент его падения на поверхность лотка, что положительно влияет на качество продукта. Трение сырья о поверхность лотка минимально, так как сырье приходит с поверхностью лотка лишь в периодический контакт, что также улучшает качество продукта.

Если рассматривать работу всей установки в целом, то очевидно, что в замкнутом пространстве камеры 5, разделенной на секции поперечными перегородками коллекторов подвода и отвода теплоносителей 11 и 12, колеблется на жестком каркасе 2 система поршней, образованных лотками 1 с находящимися на них сырьем 21. При этом в каждой секции имеют место процессы, рассмотренные выше. Кроме того, при колебательном движении системы будет происходить также частичное перетекание теплоносителя с яруса на ярус в районе зон пересыпания сырья с лоткз на лоток, что

само по себе положительно, так как ведет к дополнительной продувке сырья в этих зонах. Возможно также частичное подсасывание отработавшего теплоносителя из областей над лотками в области под лотками

0 и смешивание его со свежим теплоносителем, но это ведет лишь к его частичной рециркуляции и повышает степень использования. Возможно и движение потоков теплоносителя над поверхностью

5 сырья вдоль лотков, что ведет к дополнительной турбулизации пронизывающих сырье потоков теплоносителя. Таким образом, работа установки в целом положительно влияет на тепло- и массообменные

0 процессы в каждой ее секции.

Давление установки ка секции позволяет организовать подвод к каждой секции теплоносителя с нужными параметрами и тем самым улучшает равномерность термо5 обработки чайного листа, создает предпосылки для автоматизации процессов завяливания или сушки. Для дифференцированного подвода теплоносителя следует лишь провести потребное число трубопро0 водоа подвода для подачи теплоносителя с нужными параметрами и должным образом соединить с ними через обратные клапаны 18 полости коллекторов подвода 11. Систему отвода отработавшего теплоносителя

5 можно оставить без изменений.

При сушке полидисперсного или пылящего дисперсного сырья на данной установке возможно организовать очистку сырья от пыли или самой мелкой фракции за счет

0 создания достаточного для уноса мелких частиц разрежения в системе отвода теплоносителя и, соответственно, давления в системе его подвода. Унесенную пыль или мелкую фракцию легко выделить циклонами

5 или иными способами.

В последнее время разработаны новые способы завяливания чайного листа с повышенным (40 - 60%) содержанием огрубевшей и грубой фракции в активной среде.

0 Согласно одному из них через слой зеленого чайного листа продувают восходящим потоком воздух, нагретый до 38 - 42°С, насыщенный озоном до концентрации 0,5 - 1,5 мг/л со скоростью 0,5 - 0,6 м/с. Процесс завяли5 вания ведут до остаточной влажности 62 - 64% в течение 40 - 60 мин. Применение озоно-воздушной смеси в качестве теплоносителя позволяет повысить равномерность завяливания чайного листа: количество нормально завяленных листьев составляет 75 80%. Наличие в данной установке герметичной камеры 5 и герметизирующих затворов 8 позволяет использовать в промышленных масштабах зтот эффективный способ для непрерывного завяливания чайного листа, в то время, как другие известные конструкции не исключают утечек озоно-воздушной смеси из установок. Кроме того, конструкция предлагаемой установки позволяет достичь экономного расходования озоно-воздушной смеси при высоком качестве завяливания и тем самым улучшить экономические показатели производства.

Регулировкой работы вибропривода 4, угла наклона лотков 1, высоты порогов 13, давления подвода и отвода теплоносителя, усилия открытия обратных клапанов 18, величины зазоров между корпусом и лотками, скорости подачи сырья можно добиться оптимальной работой установки для каждого конкретного вида сырья. В частности, при завяливании чайного листа можно чередовать периоды работы установки с периодами отлежки листа, когда вибропривод и подача листа отключается, что очень благоприятно сказывается на перераспределение влаги в чайном листе.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить достижение следующих технико-экономических преимуществ: повысить равномерность и интенсивность протекания тепломассообменных процессов при завяливании чайного листа, сушке чая, гранулированного чая или другого сырья за счет направленного подвода-отвода теплоносителя. Кроме того, использование появляющегося при работе установки поршневого эффекта обеспечивает пульса- ционную подачу теплоносителя, значительную его турбулизацию и равномерное перемешивание сырья в процессе термообработки. При этом значительно снижается расход теплоносителя, что существенно улучшает экономические показатели процесса. Становится возможным применение озоно-воздушной или иной активной среды

как для завяливания чайного листа, так и для сушки чайного или другого сырья. Разделение установки на секции и организация направленного подвода теплоносителя к 5 каждому лотку и его отвода создает предпосылки для автоматизации процесса и управления качеством продукции.

Изобретение позволяет также очищать сырье от пыли и отделять мелкую фракцию.

0 Уменьшение массы подвижных частей, отказ от индивидуальных виброприводов на лотках позволяет упростить конструкцию, повысить ее надежность, избежать засорения сырья смазкой и продуктами износа по5 движных частей. Отсутствие вибраций корпуса, утечек теплоносителя в атмосферу улучшает условия труда, экологическую обстановку и экономические показатели процесса.

0 Формула изобретения

Установка для непрерывной термообработки чайного листа, включающая камеру с расположенными в ней поярусно перфорированными наклонными лотками, электро5 привод, патрубки подвода и отвода сырья, полуфабриката и теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества полуфабриката путем обеспечения возможности равномерной подачи тепла и

0 равномерного перемешивания при термообработке в объеме обрабатываемого чайного листа, она снабжена установленными в камере подпружиненным каркасом и перфорированными коллекторами подвода и

5 отвода теплоносителя, причем последние размещены попарно между наклонными лотками, подключены к патрубкам подвода и отвода теплоносителя соответственно так, что перфорированные поверхности их обра0 щены в направлении к наклонным лоткам, при этом камера выполнена герметичной, наклонные лотки закреплены на каркасе, последний подсоединен с виброприводом с возможностью возвратно-поступательного

5 перемещения, патрубки отвода и подвода теплоносителя снабжены клапанами.

Изобретение предназначено для непрерывного завяливания чайного листа в обычной и активной средах, а также для сушки обычного и гранулированного чая. Оно может быть использовано в пищевой, химиче- ской и других отраслях промышленности для сушки дисперсных материалов. Цель изобретения - повышение качества полуфабриката путем обеспечения возможности равномерной подачи тепла и равномерного перемешивания при термообработке в объеме обрабатываемого чайного листа. Установка обеспечивает равномерность термоИзобретение относится к чайной промышленности и может быть использовано для непрерывного завяливания чайного листа в обычной и активной средах, а также для сушки обычного и гранулированного чая, кроме того, оно может быть использовано в пищевой комбикормовой, строительной, химической и других отраслях промышленности для сушки дисперсных материалов. обработки и равномерность перемешивания чайного листа при термообработке за счет направленного подвода-отвода теплоносителя и использования поршневого эффекта, возникающего при движении лотков относительно корпуса. Основой устройства служат поярусно расположенные наклонные перфорированные лотки, которые закреплены на каркасе, установленном на амортизаторах, связаны с виброприводом и могут совершать колебательные движения в вертикальном направлении относительно герметичного корпуса. Система коллекторов, закрепленных на корпусе между лотками, обеспечивает индивидуальный подвод теплоносителя к каждому лотку и его отвод. Патрубки подвода и отвода теплоносителя снабжены клапанами. Герметизирующие затворы обеспечивают непрерывную работу установки при использовании в качестве теплоносителя озоновоздушной смеси или. иной активной среды. Угол наклона лотков и толщина слоя сырья регулируются. Амплитуда и частота колебаний лотков подбираются для конкретного вида сырья. 6 ил. Известно устройство для непрерывного завяливания чайного листа, состоящее из камеры с поярусно расположенным в ней транспортирующим механизмом, подающего приспособления и приспособлений для подвода и отвода теплоносителя. Недостатком известного устройства является несовершенная система отвода теплоносителя, которая не обеспечивает равномерной продувки элементов чайной массы, так как теплоноситель, подаваемый (Л С о о го 4. О 4

I6fr269l

///////////////////////////// фиг.2.

А-А

16

12

rV-Y-V-V-V-V-t f-t-f-t-t-

11фигЗ

18

12

4

L.

M I11/

f-f-- - s

фиг.5

5

/L;

Л

ШЕ

mi

I /-/ V: ijL-L- f. . г

Щ

I

фиг.ЦI