устройство для обработки семян

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕМЯН, содержащее корпус с сушильной камерой и лопастным барабаном, вибратор и газораспределительную решетку, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным в камере водовоздушным с заглушенным концом спиральным трубопроводом, емкостью разрежения, в которой размещен воздухоэжекционный патрубок с конфузорным соплом и всасывающими отверстиями вокруг него, и измельчающим приспособлением, установленным на одном конце камеры, на спиральном трубопроводе выполнены диффузорные сопла с выбросными отверстиями вокруг них для выхода воды и газа тангенциально к стенке корпуса, газораспределительная решетка, предназначенная также для отвода воды, размещена в нижней части корпуса и соединена с емкостью разрежения, а измельчающее приспособление выполнено в виде ножа, взаимодействующего с противорежущим перфорированным диском, при этом лопастной барабан представлен шнеком, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в камере и зацепления с ножом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике промывки, сушки и дробления семян и может быть использовано для обработки комкующихся сыпучих материалов, например, томатных и виноградных семян, в консервной и винодельческой отраслях промышленности.

В семеноводческих хозяйствах специлизированных универсальных установок нет, что препятствует широкому внедрению процесса промывки, сушки, дробления семян сочноплодовых овощных культур в аэрокипящем слое.

Известна установка для сушки сыпучих материалов, содержащая сушильную камеру с лопастным барабаном и установленной под ним неподвижной газораспределительной решеткой (авт. св. . . СССР N 392305, кл. F 26 B 17/10, 1971).

Недостатками установки являются то, что в ней не устранена возможность образования комков семян томатных и виноградных в начальном периоде сушки, не достигается высокое насыщение влагой уходящего сушильного агента, что приводит к значительному расходу его, а также не предусмотрено охлаждение виноградных семян после сушки, что приводит к ухудшению их качества и получению масла с повышенным кислотным числом.

Известна установка для сушки комкующихся сыпучих материалов (прототип), которая снабжена вибратором с подпружиненной плитой и закрепленной под лопастным барабаном дополнительной газораспределительной установкой, разделяющая сушильную камеру на секции сушки в виброкипящем и кипящем слое, при этом дополнительная решетка связана с плитой вибратора посредством стержня. Кроме того, дополнительная газораспределительная решетка установлена с зазором относительно внутренней поверхности сушильной камеры.

Однако установка выполняет только одну операцию, металлоемка и энергоемка.

Целью изобретения является расширение диапазона обработки комкующихся сыпучих материалов и сокращение энергетических затрат на обработку семян.

Цель достигается тем, что камера снабжена водовоздушным заглушенным концом спиральным трубопроводом, на котором выполнены на определенном расстоянии друг от друга диффузорные сопла с выбросными отверстиями вокруг него тангенциально к стенке корпуса, а решетка отвода жидкости и газа размещена в нижней части корпуса и соединена с емкостью разрежения, в которой проходит воздухоэжекционный патрубок с конфузорным проходным соплом и всасывающими отверстиями вокруг него, при этом устройство снабжено измельчающим приспособлением, установленным на одном конце камеры и выполненным в виде закрепленного на валу шнека ножа, взаимодействующего с противорежущим перфорированным диском, причем шнек установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри камеры и в нижнем положении имеет зацеп с ножом.

Анализ аналогов и прототипа показал, что получение качественного виноградного масла и энотанина в значительной степени зависит от правильности выбора способа их промывки, сушки и измельчения. Так например, в различных хозяйств страны в настоящее время сушка семян делается в стационарном слое путем продувки восходящим потоком нагретого воздуха, а промывка и размельчения семян проводится раздельно.

В заявляемом устройстве вода выходит из отверстий окружающих сопла диффузора тангенциально к корпусу и при вращении шнека (незацепленного с ножом) наблюдает бурлящий турбулизирующий вращающийся поток всей массы зерен и воды, при этом в камере происходит очистка зерен за счет трения их между собой с одновременной регенерации сетки для отвода загрязненной воды на очистку.

После промывки по тому же трубопроводу подается из отверстий тангенциально к корпусу горячий воздух с t= 50-60^оС. Воздух под давлением 0,2-0,4 МПа вместе с вращающимся шнеком приводят во вращении всей массы семян с получением кипящего газовоздушного слоя зерен. Горячий воздух (газ) забирается эжектором и при достижении температуры нагрева косточек до t= 50-60^оС подача воздуха в камере прекращается, а на эжектор продолжает поступать газ. Установлено, что эжектирование будет более эффективно, если всасывающие отверстия будут равномерно окружать конфузорное сопло. Экспериментально доказано (см. таблицу), что наибольший коэффициент эжекции водяных паров достигается при примерно равновеликом соотношении площади конфузорного проходного сопла с суммарной площадью окружающих его всасывающих отверстий.

Такое техническое решение обеспечивает интенсивное эжектирование водяных паров, так как вода при нагреве до 50-60^оС и давлении 0,01-0,02 МПа вскипает с поверхности косточек, тем самым обеспечивается не только сушка косточек, но и их охлаждение.

Очищенные, осушенные и охлажденные семена забираются шнеком (зацепленного с ножом) и подаются на размельчение их до 0,2-1,5 мм.

Размельченные семена далее поступают на экстрактор для получения масла. Таким образом, предлагаемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный положительный эффект интенсификаций обработки семян, что соответствует критерию "Существенные отличия".

На чертеже схематически изображено устройство.

Устройство содержит бункер 1, вибратор 2, гибкий шланг 3, который соединен с задвижкой 4 и патрубком 5.

Патрубок 5 соединен с корпусом 6 и камерой 7, в которой установлен водовоздушный с заглушенным концом спиральный трубопровод 8, на котором выполнены на определенном расстоянии друг от друга диффузорные сопла 9 с выбросными отверстиями 10 вокруг него.

В камере 7 проходит вал 11, на котором установлен шнек 12 с возможностью возвратно-поступательного перемещения для зацепления с ножом 13 взаимодействующего с противорежущим перфорированным диском 14, причем вращение вала осуществляется от планетарно-зубчатого двухступенчатого горизонтального мотор-редуктора 15, а возвратно-поступательное движение осуществляется за счет резьбы на специальной муфте 16 при вращении маховика 17, при этом зацеп вала 11 с ножом 13 зависит от места соединения редуктора с нижним и верхним отверстиями 18 и 19.

Решетка 20 отвода воды и газов размещена в нижней части корпуса камеры 7 и соединена с верхней части емкости 21 разрежения, в которой расположен воздухоэжекционный патрубок 22 с конфузорным соплом 23 и всасывающими отверстиями 24 вокруг него. Жидкость из резервуара 25 забирается насосом 26 и по напорному трубопроводу 27 подается в трубопровод 8, а воздух от компрессора 28 через рессивер 29 и калорифер 30 подается в трубопровод 27 и 8. Для перекрытия систем на трубопроводах установлены задвижки 31-40, а вентилятором 41 забирается воздух для подачи его на рекуперацию.

Устройство работает следующим образом.

Сырые семена загружаются в бункер 1 и при работе вибратора 2 семена через отверстия шланга 3, задвижки 4 и патрубка 5 поступают в камеру 7 и при заполнении камеры на 2/3 ее объема подачу семян прекращают и задвижку 4 закрывают.

Насосом 26 забирают воду из резервуара 25 и по напорному трубопроводу 27 и через открытые задвижки 32 и 34 вода поступает в водовоздушный трубопровод 8, при этом задвижка 37 открыта, а задвижки 31, 33, 36, 38 закрыты. Вода, двигаясь по трубопроводу 8, проходит диффузорные сопла 9 и выходит из отверстий 10 тангенциально к корпусу 6, причем от мотор-редуктора 15 осуществляется периодически вращение шнека 12, установленного на валу 11 (без зацепления ножа). Тангенциальный подвод воды и вращение шнека 12 обеспечивает турбулизирующее вращение всей массы воды и семян, в камере происходит очистка зерен за счет трения между собой, и регенерация сеточного полотна 20 с одновременным отводом загрязненной воды через отверстия сетки и задвижки 37 на очистку. После промывки очищенные семена (зерна) подвергаются сушке и охлаждением, при этом насос 26 останавливают, задвижку 34 и 37 закрывают, а 35, 38, 39 открывают. Включая в работу компрессор 28, воздух под давлением 0,2-0,4 МПа (2-4 кг/см²) поступает через рессивер 29 в калорифер 30. Нагретый воздух с температурой 50-60^о поступает через задвижки 35 и 32 в трубопровод 8. Воздух, двигаясь по трубопроводу 8, тангенциально выходит из отверстий 10 диффузорного сопла 9, одновременно с вращением шнека 12 происходит перемещение семян (зерен), а воздухом обеспечивается создание аэрокипящего слоя семян в пространстве камеры 7. Увлажненный и частично охлажденный воздух через сетку 20 и отверстиями 24 сопла 23 забирается вентилятором 41 и отправляется по воздуховоду в открытую задвижку 39 на рекуперацию. При достижении температуры зерен 50-60^оС задвижку 32 закрывают, а задвижку 33 открывают для поступления воздуха в патрубок 25 емкости 21 разрежение. Воздух, проходя конфузорное сопло 23, существенно повышает скорость движения, при этом создается разрежение в емкости 21 и камере 7 до 0,01 МПа, обеспечивающее низкотемпературное кипение жидкости (воды при t= 50^оС) с поверхности зерен, тем самым происходит интенсивное эжектирование (подсасывание) водяного пара через всасывающие отверстия 24. Водяной пар вместе с воздухом забирается вентилятором 41 и по воздуховоду через открытую задвижку 39 отправляется на рекуперацию (не показано). Очищенные, осушенные, охлажденные зерна после этого поступают на измельчение. Компрессор останавливают и остается только одна задвижка 31 открытой. На специальном поршне-подъемнике (на чертеже) приподнимается на 5-6^о верхняя часть корпуса 1, а нижняя с ножом 13 остается на месте. Вал 11 со шнеком 12 с помощью маховика 17 и резьбовой муфтой 16 перемещают в зацеплении с ножом 13 и устанавливают в соединении мотор-редуктора 15 с нижним отверстием 18. Вращение шнека 12 с валом 11 от редуктора 15 обеспечивает перемещение зерен к ножу 13 и перфорированному противорежущему диску 14, тем самым обеспечивается измельчение зерен (до 0,2-1: 5 мм) на выходе из корпуса с перемещением их через отверстия задвижки 31 и поступлением измельченной массы в экстрактор. После размельчения всей массы зерен, цикл работы установки повторяется.

Такая организация процесса обработки семян позволяет сократить расход топлива, воды, максимально использовать теплоноситель не только на нагрев, но и на рекуперацию, а вода используется оборотная, так как проводится полная очистка.

Кроме того, в зависимости с какой стороны (левой или правой) подается жидкость на сопло, отверстия вокруг него могут работать как всасывающими, так выбросными, что и было использовано в данном устройстве. (56) Авторское свидетельство СССР N 764162, кл. F 26 B 17/10, 1977.