RU192236U1 - Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов - Google Patents

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к оборудованию пищевой промышленности, для сушки и обжаривания сыпучих продуктов, например, семян подсолнечника и тыквы, кофейных зерен, цикория, какао-бобов, орехов, например, арахиса и фундука в потоке теплоносителя в виде горячего воздуха. Техническим результатом изобретения является создание установки для термообработки сыпучего пищевого продукта в потоке горячего воздуха, очищенного от продуктов сгорания и масел, с одновременным достижением высокого качества обработки широкой номенклатуры сыпучих пищевых продуктов.Технический результат достигается тем, что в установке для термической обработки сыпучих пищевых продуктов с использованием теплоносителя преимущественно в виде воздуха, содержащей рабочую камеру; циклон; воздушный нагнетатель основного контура; теплообменную камеру с нагревателем воздуха; фильтрующий элемент, объединенных между собой посредством замкнутой системы соединяющих их воздуховодов, нагреватель воздуха герметично размещен в теплообменной камере и состоит из теплообменника, соединенного с нагревательным элементом в виде газовой горелки, и газоотвода продуктов сгорания; в теплообменной камере перед нагревателем размещен узел очистки теплоносителя, нагнетаемого вентилятором высокого давления, от масла, содержащегося в теплоносителе; при этом узел очистки представляет собой металлическую емкость коробчатого типа с расположенными внутри нее пластинами для конденсации масла из воздушного потока; рабочая камера размещена на камере теплообмена. Установка выполнена в виде последовательно соединенных рабочей камеры, циклона, соединенного своим входом с выходом рабочей камеры, фильтрующего элемента, вход которого соединен с выходом циклона, воздушного нагнетателя, всасывающая магистраль которого соединена с выходом фильтрующего элемента, а выход воздушного нагнетателя соединен с входом теплообменной камеры через узел конденсации и улавливания масла из теплоносителя, вместе с которой включен в замкнутый воздушный контур, а выход теплообменной камеры соединен со входом в рабочую камеру через решетку, размещенную на ее входе. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники.

Заявляемое техническое решение относится к оборудованию пищевой промышленности, для сушки и обжаривания сыпучих продуктов, например, семян подсолнечника и тыквы, кофейных зерен, цикория, какао-бобов, орехов, например, арахиса и фундука в потоке теплоносителя в виде горячего воздуха.

Уровень техники.

Из уровня техники известно устройство для тепловой обработки сыпучих продуктов по патенту на полезную модель РФ №71217(Заявка: 2007143108/22, 23.11.2007; МПК A23N 12/08. Опубликовано 10.03.2008) [1], которое содержит рабочую камеру, по ходу движения воздуха последовательно соединенную через выходной патрубок с воздуховодом, циклоном, соединенным другим воздуховодом с фильтром, последний выполнен в виде съемной кассеты, установленной в направляющих, закрепленных к выходному концу воздуховода, дно рабочей камеры выполнено с наклоном в сторону разгрузочной заслонки, а противоположная дну камеры стенка имеет скругленную форму, входной патрубок камеры снабжен решеткой, при этом фильтр имеет поверхность, превышающую в 2-4 раза сечение соединенного с ним воздуховода, а рабочая камера имеет объем, превышающий в 2-4 раза сечение воздуховода, соединенного входным концом с выходным патрубком камеры, и снабжена направляющими элементами, пробоотборник снабжен сетчатым поддоном, штуцером с отсасывающим устройством и разгрузочным устройством. В качестве обогревателей использованы ТЭНы общей мощностью 36 кВт. ТЭНы имеют оребренные оболочки.

Недостатки известного устройства [1]:

1. Сравнительно высокая стоимость эксплуатации вследствие использования для нагрева теплоносителя дорогостоящей электрической энергии.

2. Не предусмотрена очистка теплоносителя в основном воздушном контуре от осажденного на стенках рабочих органов масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, что приводит к возгоранию масла и основного продукта.

3. Не предусмотрена автоматизация процессов подачи продукта в рабочую камеру, выдерживание заданного времени жарки и охлаждения, выгрузки после обработки, что приводит браку и в результате снижению качества готового продукта.

Известна установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов по патенту РФ на полезную модель №84194 (МПК A23N12/08, опубликовано: 10.07.2009) [2], которая содержит замкнутый воздушный контур с рабочей камерой, циклоном, вентилятором воздушного дутья и блоком нагрева воздуха; блок нагрева воздуха содержит последовательно соединенные газовую горелку, первый смеситель продуктов сгорания с воздухом, вспомогательный и основной теплообменники, второй смеситель продуктов сгорания с воздухом, выходной трубопровод, вентилятор эвакуации продуктов сгорания и регулятор их расхода, причем замкнутый воздушный контур содержит последовательно соединенные по ходу нагретого воздуха рабочую камеру, циклон, вспомогательный теплообменник, вентилятор воздушного дутья и основной теплообменник. Задачей, решаемой известной полезной моделью является создание экономичной малогабаритной установки для сушки и обжаривания пищевых продуктов в потоке незагрязненного продуктами сгорания горячего воздуха.

Недостатки известного устройства [2]:

не предусмотрена очистка теплоносителя в основном воздушном контуре от осажденного на стенках рабочих органов масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, что приводит к возгоранию масла и основного продукта;

не предусмотрена автоматизация процессов подачи продукта в рабочую камеру, выдерживание заданного времени жарки и охлаждения, выгрузки после обработки, охлаждение, что приводит браку и в результате снижению качества готового продукта.

Известна установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов по патенту РФ№2080796 (МПК А23F 3/00, опубликована 2001 г.) [3], содержащая замкнутый воздушный контур, включающий рабочую камеру, циклон, вентилятор воздушного дутья и блок нагрева воздуха.

Особенностью известной установки для термической обработки сыпучих пищевых продуктов является использование в замкнутом воздушном контуре блока электрического нагрева воздуха с регулятором мощности для поддержания заданной температуры воздуха, линии перепуска и шиберов для регулирования расхода воздуха в контуре, средств для охлаждения продукта после термической обработки и регулятора расхода воздуха, выпускаемого в атмосферу.

Недостатки известного устройства [3]:

1. Сравнительно высокая стоимость эксплуатации вследствие использования для нагрева теплоносителя дорогостоящей электрической энергии. При разовой загрузке рабочей камеры продуктом типа кофе, арахиса или сои в количестве до 10 кг при времени обработки до 10 мин и температуре воздуха на входе в обжарочную камеру до 250°С характерный уровень потребляемой установкой электроэнергии составляет 25 кВт⋅ч и более.

2. Не предусмотрена очистка теплоносителя в основном воздушном контуре от осажденного на стенках рабочих органов масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, что приводит к возгоранию масла и основного продукта.

3. Не предусмотрена автоматизация процессов подачи продукта в рабочую камеру, выдерживание заданного времени жарки и охлаждения, выгрузки после обработки, что приводит браку и в результате снижению качества готового продукта.

Известна мобильная установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов по патенту РФ на полезную модель №124537(МПК A23N 12/00. Опубликовано: 10.02.2013) [4] . Технический результат состоит в упрощении эксплуатации, повышении надежности и снижения стоимости малогабаритной мобильной установки для применения в частных и малых фермерских хозяйствах при сушке и обжаривании в потоке чистого горячего воздуха небольших количеств сыпучих пищевых продуктов. В мобильной установке для термической обработки сыпучих пищевых продуктов, содержащей размещенные в корпусе рабочую камеру, вентилятор воздушного дутья, блоки нагрева воздуха и регулирования режимов работы установки, согласно полезной модели, рабочая камера выполнена в виде вертикально установленного фигурного стакана с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, проходящей через его середину, до контакта с верхним краем наклонного лотка для выгрузки готового продукта в сборную емкость, верхняя часть фигурного стакана сопряжена по косому срезу с горловиной загрузочной воронки для периодической подачи в рабочую камеру порций необработанных сыпучих пищевых продуктов, узкая нижняя часть фигурного стакана сопряжена по косому срезу с выходным патрубком блока нагрева воздуха, оснащенного электронагревательными элементами, причем входной патрубок блока нагрева воздуха соединен с выходным патрубком вентилятора воздушного дутья, в нижней узкой части фигурного стакана установлена защитная решетка для предотвращения попадания сыпучих пищевых продуктов в блок нагрева воздуха, а блок регулирования режимов работы установки снабжен регулятором мощности блока нагрева и привода вентилятора по заданной температуре воздуха в рабочей камере.

Недостатки известного устройства [3]:

1. Сравнительно высокая стоимость эксплуатации вследствие использования для нагрева теплоносителя дорогостоящей электрической энергии.

2. Не предусмотрена очистка теплоносителя в основном воздушном контуре от осажденного на стенках рабочих органов масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, что приводит к возгоранию масла и основного продукта.

3. Не предусмотрена автоматизация процессов подачи продукта в рабочую камеру, выдерживание заданного времени жарки и охлаждения, выгрузки после обработки, что приводит браку и в результате снижению качества готового продукта.

4. Известная установка имеет сложную конструкцию и предназначена для применения при сушке и обжаривании в потоке чистого горячего воздуха небольших количеств сыпучих пищевых продуктов, и не предназначена для применения в промышленных целях при термообработке больших объемов сыпучего продукта.

Известна установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов по патенту РФ на изобретение № 2536133 (МПК A23N12/00, опубликовано 2014) [5], которая содержит рабочую камеру, циклон, фильтрующий элемент, воздушный нагнетатель, нагревательный элемент и охладитель. Рабочая камера последовательно соединена с циклоном, выход которого соединен с входом фильтрующего элемента. Выход фильтрующего элемента соединен с всасывающей магистралью воздушного нагнетателя. Выходной воздуховод воздушного нагнетателя первого контура соединен с входом нагревательного элемента. Выход нагревательного элемента соединен с входом в рабочую камеру через ее решетку, размещенную на ее входе. Выход рабочей камеры соединен с охладителем. Воздушный нагнетатель охладителя соединяет через свой выходной патрубок поток отработанного воздуха из охладителя с потоком воздуха из воздушного нагнетателя основного контур. Нагреватель выполнен любым известным в данной области техники образом, например в виде некоего короба с входным и выходным фланцами, внутри которого установлен блок ТЭНов, имеющих оребренные оболочки и обдувающиеся потоком воздуха от воздушного нагнетателя основного контура.

Недостатки известного устройства [5]:

1. Сравнительно высокая стоимость эксплуатации вследствие использования для нагрева теплоносителя дорогостоящей электрической энергии.

2. Не предусмотрена очистка теплоносителя в основном воздушном контуре от осажденного на стенках рабочих органов масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, что приводит к возгоранию масла и основного продукта.

3. Не предусмотрена автоматизация процессов подачи продукта в рабочую камеру, выдерживание заданного времени жарки и охлаждения, выгрузки после обработки, что приводит браку и в результате снижению качества готового продукта.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание экономичной, высокопроизводительной установки для термической обработки сыпучих пищевых продуктов с одновременным достижением высокого качества обработки широкой номенклатуры сыпучих пищевых продуктов.

Техническим результатом полезной модели является создание установки для термообработки широкой номенклатуры сыпучих пищевых продуктов в потоке горячего воздуха, очищенного от продуктов сгорания и масел.

Раскрытие полезной модели.

Технический результат достигается тем, что установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов с использованием теплоносителя преимущественно в виде воздуха, содержащая рабочую камеру; циклон; воздушный нагнетатель основного контура; теплообменную камеру с нагревателем воздуха; фильтрующий элемент, объединенных между собой посредством замкнутой системы соединяющих их воздуховодов, отличающаяся тем, что

при этом нагреватель воздуха герметично размещен в теплообменной камере и состоит из теплообменника, соединенного с нагревательным элементом в виде газовой горелки, и газоотвода продуктов сгорания;

при этом в теплообменной камере перед нагревателем размещен узел очистки теплоносителя, нагнетаемого вентилятором высокого давления, от масла, содержащегося в теплоносителе; при этом узел очистки представляет собой металлическую емкость коробчатого типа с расположенными внутри нее пластинами для конденсации масла из воздушного потока;

при этом рабочая камера размещена на камере теплообмена и содержит коллектор, представляющий собой воздушный канал прямоугольного сечения для подвода воздуха из камеры теплообмена в рабочую камеру, выходное отверстие для отработанного воздуха, которое соединяется с воздуховодом, решетчатую заслонку на входе в рабочую камеру, установленную с возможностью организации в рабочей камере циркуляции и вихреобразного перемещения обрабатываемого продукта и обеспечения его интенсивного и равномерного обжаривания;

при этом установка выполнена в виде последовательно соединенных рабочей камеры, циклона, соединенного своим входом с выходом рабочей камеры, фильтрующего элемента, вход которого соединен с выходом циклона, воздушного нагнетателя, всасывающая магистраль которого соединена с выходом фильтрующего элемента, а выход воздушного нагнетателя соединен с входом теплообменной камеры через модуль конденсации и улавливания масла, вместе с которой включен в замкнутый воздушный контур, а выход теплообменной камеры соединен со входом в рабочую камеру через решетку, размещенную на ее входе.

При этом установка снабжена охладителем с собственным воздушным нагнетателем, причем охладитель содержит вход холодного воздуха от нагнетателя охладителя через выходной патрубок нагнетателя и выход через трубу, являющуюся верхней частью охладителя;

причем охладитель взаимодействует с рабочей камерой и имеет загрузочный шиберный затвор с приводом, разгрузочную заслонку с приводом для ссыпания готового продукта,

при этом выход рабочей камеры соединен с входом охладителя лотком для схода продукта и содержит разгрузочную заслонку, снабженную приводом;

при этом установка содержит на входе продукта в рабочую камеру загрузочный ковшовый транспортер, а на выходе продукта из охладителя разгрузочный ковшовый транспортер;

шиберный затвор загрузочного ковша выполнен с возможностью синхронного взаимодействия с шиберным затвором приемного бункера рабочей камеры;

разгрузочная заслонка рабочей камеры выполнена в возможностью синхронного взаимодействия с шиберным затвором охладителя.

В установке согласно изобретению газовая горелка выполнена с возможностью обеспечения максимального температурного режима в начале термической обработки партии сыпучего пищевого продукта с последующим снижением температуры нагрева в процессе термической обработки в зависимости от уменьшения влажности обрабатываемого сыпучего продукта

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показана схема установки по обжариванию и сушке сыпучих продуктов.

Перечень позиций.

1- бункер загрузочный;

2 - транспортер загрузки;

3 - ковш транспортера загрузки 2;

4 - приемный бункер рабочей камеры 5;

5 - рабочая камера;

6 - шиберный затвор приемного бункера 4 рабочей камеры 5;

7 - нагнетательный вентилятор высокого давления;

8 - горелка;

9 – разгрузочная заслонка с приводом рабочей камеры 5;

10 – шиберный затвор охладителя 11;

11- охладитель;

12 – вентилятор охладителя 11;

13 – разгрузочная заслонка с приводом охладителя 11;

14 – ковш транспортера разгрузки 15;

15 – транспортер разгрузки;

16 – теплообменник;

17 – перфорированная заслонка;

18 – трубопровод от рабочей камеры 5 к циклону 19;

19 – циклон;

20 – фильтр;

21 – трубопровод от циклона 19 к нагнетательному вентилятору 7;

22 - узел очистки теплоносителя от масла;

23 – пластины узла очистки;

24 – шлюзовой затвор;

25 – камера теплообмена;

26 – газоотвод;

27- коллектор;

28- шиберный затвор ковша 3 транспортера загрузки;

29- датчик температуры «на входе»;

30-датчик температуры «на выходе»;

31-лоток.

Осуществление полезной модели.

Установка предназначена для термической обработки, такой как сушка и обжаривание в потоке горячего воздуха сыпучих пищевых продуктов и сырья в автоматическом или в полуавтоматическом режиме.

Термической обработке могут подвергаться любые сыпучие продукты с линейными размерами 3…20 мм: семена подсолнечника, арахис, соя, кофе в зернах, бобы какао, орехи, и др.

Заявляемая установка представляет собой сборочную единицу, состоящую из совокупности частей, находящихся в функционально-конструктивном единстве.

Соединение составных частей осуществляется на предприятии-изготовителе. Естественно, что в целях транспортировки заявляемая установка имеет возможность быть разобранной.

Составные части соединены между собой с помощью известных соединительных элементов, таких как фланцы или муфты, а также винтовыми, болтовыми и прочими соединениями.

Составные части установки, сопряженные между собой посредством соприкосновения их поверхностей, лишены определенного числа степеней свободы.

Относительное положение и связи составных частей заявляемой установки заданы в конструкторской документации.

Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов с использованием теплоносителя преимущественно в виде воздуха (фиг.1) содержит рабочую камеру 5, циклон 19; воздушный нагнетатель 7 основного контура, теплообменную камеру 25 с нагревателем воздуха (не обозначен) и модулем узлом 22 очистки теплоносителя от масла; фильтрующим элементом 20, объединенных между собой посредством замкнутой системы соединяющих их воздуховодов 18 и 21.

Воздуховоды жестко соединены с каждым из перечисленных элементов 5,19,7,25,22,20 с помощью известных соединительных элементов, таких как фланцы или муфты.

Нагреватель воздуха герметично размещен и закреплен в теплообменной камере 25 и состоит из теплообменника 16, соединенного с нагревательным элементом в виде газовой горелкой 8, и газоотвода 26 продуктов сгорания, причем теплообменник 16выполнен с возможностью обеспечения щадящего режима нагрева воздушного потока.

В камере теплообмена 25 происходит нагрев от теплообменника 16 теплоносителя, нагнетаемого вентилятором высокого давления 7.

Масло, содержащееся в воздушном потоке, выделенное из сыпучего продукта, подвергнутого термообработке, собирается в узле 22 очистки теплоносителя от масла и удаляется из установки.

Выход отработанного воздуха рабочей камеры 5 соединен трубопроводом 18 с входом циклона 19. Выход воздуха из циклона 19 соединен трубопроводом 21 через фильтр 20 и нагнетатель 7 с входом теплообменной камеры 25. Выход нагретого воздуха теплообменной камеры 25 соединен с коллектором 27 входа в рабочую камеру 5.

Охлаждение готового продукта происходит в охладителе 11 холодным воздушным потоком. Поток холодного воздуха нагнетается в охладитель 11 воздушным вентилятором 12, и, проходя через охладитель 11, удаляется через трубу в атмосферу.

Ниже следует более детальное описание заявляемой установки.

Установка содержит на входе продукта в рабочую камеру 5 загрузочный ковшовый транспортер 2, взаимодействующий с загрузочной емкостью 1, а на выходе продукта из охладителя 11 размещен разгрузочный ковшовый транспортер 15.

Рабочая камера 5 снабжена приемным бункером 4 и шиберным затвором 6 с собственным приводом.

Рабочая камера 5 предназначена для сушки и обжарки сыпучих пищевых продуктов, и может представлять собой металлоконструкцию коробчатого типа, которая имеет двойные стенки и расположенную между ними теплоизоляцию.

Рабочая камера 5 закреплена на камере теплообмена 2 и содержит в себе следующие рабочие органы:

коллектор 27, представляющий собой воздушный канал прямоугольного сечения и предназначен для соединения рабочей камеры 5 с камерой 25 теплообмена и пропускания воздушного потока из камеры теплообмена 25 в рабочую камеру 5;

перфорированную заслонку 17, расположенную при входе потока воздуха в рабочую камеру 5, которая не позволяет продукту просыпаться вниз и при этом позволяет пропускать воздушный поток, который контактирует с обрабатываемым сыпучим продуктом;

бункер загрузки 4, через который происходит попадание сыпучего продукта в рабочую камеру 5 при помощи шиберного затвора 6;

выходное отверстие (не обозначено) для отработанного воздуха, которое соединяется с трубопроводом 18;

заслонку 9 с приводом, через которую осуществляется ссыпание готового продукта в охладитель 11.

Рабочая камера 5 выполнена с принудительным конвекционным обменом при помощи нагнетательного вентилятора 7. Внутри рабочей камеры 5 может быть размещен завихритель (не показан), обеспечивающий замкнутое вихревое движение продукта и предотвращающий выдувание частиц продукта в трубопровод 18.

Рабочая камера 5 снабжена температурными датчиками 29 «на входе» и 30 «на выходе» для контроля заданной температуры термообработки сыпучего продукта.

Циклон 19 предназначен для отделения воздушного потока от мусора и пыли, образовавшихся в результате перемешивания продукта в процессе обработки, за счет центробежной силы. Циклон 19 имеет выход воздушного потока в трубопровод 21, и выход отходов сыпучих продуктов через шлюзовой затвор 24.

В трубопроводе 21 размещен фильтр 20 тонкой очистки воздушного потока, который позволяет улавливать частицы, оставшиеся в воздушном потоке, прошедшем через циклон.

Теплообменник 16 предназначен для нагревания воздуха перед подачей его в рабочую камеру 5. Теплообменник 16 представляет собой герметичную камеру, выполненную в виде сварной металлоконструкции коробчатого типа, из листовой нержавеющей стали, закрепленный в теплообменной камере 25. Внутри теплообменника 16 герметично размещено сопло газовой горелки 8. Пламя газовой горелки 8 нагревает камеру теплообменника 16 изнутри. Так образуется щадящий режим нагрева воздушного потока, который обеспечивается отсутствием прямого контакта пламени с воздухом (как это происходит в электронагревательных печах, где присутствует прямой контакт нагревательных элементов ТЭНов с воздухом). Нагрев нагнетаемого нагнетателем 7 в камеру 25 теплообмена воздуха, который обдувает теплообменник 16, происходит плавно и равномерно, что предотвращает возникновения возгорания в замкнутом воздушном контуре и повышает безопасность работы установки. В качестве газовой горелки 8 может быть применена горелка Elco Vectron G 1.140, которая работает в полностью автоматическом режиме, с возможностью обеспечения максимального температурного режима в начале термической обработки партии сыпучего пищевого продукта с последующим снижением температуры нагрева в процессе термической обработки в зависимости от уменьшения влажности обрабатываемого сыпучего продукта.

Образовавшиеся в результате горения газа в теплообменнике 16 продукты сгорания через газоотвод 26 выводятся в атмосферу в соответствии с санитарными нормами по выбросу вредных веществ и экологической чистоты процесса.

Теплоноситель внутри камеры теплообмена 25 обдувает горячую наружную поверхность теплообменника 16 и нагревается сам.

Поскольку теплообменник 16 герметичен относительно камеры 25 теплообмена, то через камеру теплообмена 25 циркулирует только чистый воздух, не отравляя термообрабатываемый продукт продуктами сгорания.

Теплообменник 16 нагревает воздух до необходимой температуры термообработки продукта. Выход нагретого воздуха из камеры теплообмена 25 соединен коллектором 27 с рабочей камерой 5.

Для нагнетания горячего воздуха от теплообменника 16 в рабочую камеру 5 служит нагнетательный вентилятор 7 высокого давления, установленный на теплообменной камере 25 и соединенный с входом узла 22 очистки от масла.

Узел 22 очистки теплоносителя от масла предназначен для сбора и отвода масла, содержащегося в воздушном потоке и выделенного из сыпучего продукта, подвергнутого термообработке.

Узел 22 представляет собой металлическую емкость коробчатого типа с расположенными внутри нее пластинами 23, размещенными под углами к воздушному потоку. Узел 22 закреплен внутри теплообменной камеры 25. При попадании в узел 22 воздушного потока с парами масла происходит конденсация масла на пластинах, которое далее стекает и скапливается на дне емкости модуля 22. Загрязнения в виде масла в конце рабочего дня удаляют из емкости узла 22.

Таким образом, через камеру теплообмена 25 в рабочую камеру 5 подается чистый воздух, очищенный от масла, которое при высокой температуре выделяет канцерогенные вещества. Использованием такого очищенного теплоносителя достигается высокое качество термообработки широкой номенклатуры сыпучих продуктов.

Охладитель 11 предназначен для снижения температуры термообработанного продукта, а также перемешивания продукта, при котором происходит окончательная шлифовка последнего и удаление мусора и пыли в атмосферу. Выход воздуха показан стрелкой (фиг.1). Воздух, нагнетаемый вентилятором 12 в охладитель, выходит из охладителя 11 наружу через трубу, являющуюся верхней частью охладителя 11. Для впуска продукта охладитель снабжен шиберным затвором 10, для выпуска готового продукта- разгрузочной заслонкой 13.

Охладитель 11 соединен с выходом продукта из рабочей камеры 5 и взаимодействует с последним через лоток 31 для схода продукта, когда открывается разгрузочная заслонка 9 рабочей камеры 5 и шиберный затвор 10 охладителя 11. Шиберный затвор 10 и разгрузочная заслонка 13 охладителя 11, также как заслонка 9 рабочей камеры 5, снабжены приводами, которые осуществляют их открывание и закрывание в нужный момент времени. Охладитель 11 имеет конструкцию, сходную с рабочей камерой 5, а именно: представляет собой металлоконструкцию коробчатого типа, которая имеет двойные стенки и расположенную между ними теплоизоляцию.

Воздушный вентилятор 12 предназначен для нагнетания потока холодного воздуха в охладитель 11 и связан с охладителем своим выходным патрубком.

Технологической температурой, задаваемой оператором, является температура на выходе из рабочей камеры 5, а установка по температуре на ее входе устанавливается на максимально допустимом безопасном уровне (~230°C). Поэтому установка снабжена датчиком 29 температуры «на входе», установленном между теплообменником 16 и рабочей камерой 5, и датчиком 30 температуры «на выходе», установленном в верхней части рабочей камеры 5.

 С целью предотвращения повышения давления воздуха выше допустимого на выходе нагнетателя 7 установлен разгружающий клапан (не показан), стабилизирующий давление в системе. Все трубопроводы снабжены смотровыми окнами для обслуживания и чистки без демонтажа трубопроводов.

На входе продукта из рабочей камеры 5 размещен загрузочный транспортер 2, а на выходе продукта из охладителя 11 установлен разгрузочный транспортер 15. С целью сохранения целостности зерен продукта, а, следовательно, повышения его качества, транспортеры 2 и 15 выполнены ковшовыми. В ковше продукт бережно транспортируется и не травмируется. Ковш 3 транспортера 2 загрузки и ковш 14 транспортера 15 разгрузки снабжены датчиками положения ковша на конвейере (не показаны). Ковш 3 транспортера 2 загрузки снабжен шиберным затвором 28.

Работа установки.

Работа установки ведется в автоматическом режиме с помощью автоматической системы управления (АСУ).

Первоначально осуществляют вывод установки на заданный температурный режим по теплоносителю. Дня этого запускают вентилятор 7 и включают горелку 8. После выхода установки на заданный режим по температуре в рабочую камеру 5 загружают порцию сырья. Через заданное время, определяемое параметрами горячего воздуха и сырья, осуществляют сушку или обжаривание продукта до нужной кондиции в соответствии с нормами качества.

Установка работает по замкнутому циклу воздушного потока, за исключением отвода 5-10% отработанного воздуха через разгружающий клапан 23. Очищенный в циклоне 19 и фильтре 20 воздух нагнетается нагнетательным вентилятором 7 высокого давления. Проходя через теплообменник 16, внутри которого происходит сжигание газа горелкой 8, воздух нагревается. При этом образовавшиеся в результате сгорания газа в теплообменнике 16 вредные вещества отводятся через газоотвод 26 наружу. Нагретый до заданной температуры воздух поступает в рабочую камеру 5 снизу через коллектор 27 и перфорированную заслонку 17, образуя псевдоожиженный слой, в котором происходит перемешивание сыпучего продукта с горячим воздухом.

Температура воздуха контролируется датчиками температуры 29,30 и корректируется через повышение оборотов вентиляторов 7 высокого давления в случае отклонения от заданного значения. Далее воздух из рабочей камеры 5 поступает через трубопровод 18 в циклон 19 для очистки от пыли и мусора.

Осажденный в циклоне мусор собирается и разгружается шлюзовым затвором 24. Из циклона 19 горячий очищенный воздух, проходя через фильтр 20 по трубопроводу 21 засасывается нагнетательным вентилятором высокого давления 7, который нагнетает воздушный поток в узел 22 очистки теплоносителя от масла. При попадании в узел 22 воздушного потока с парами масла происходит конденсация масла на пластинах, которое далее стекает и скапливается на дне емкости узла 22. Загрязнения в виде масла в конце рабочего дня удаляют из емкости 22. Это позволяет снизить степень загрязнения масляным воздушным потоком поверхности рабочих органов оборудования и снизить вероятность возникновения возгорания. Кроме того очистка теплоносителя от перегретого масла, выделяющегося при жарке в рабочей камере, способствует повышению качества обрабатываемого продукта, т.к. масло из теплоносителя не оседает на зернах обрабатываемого продукта и не абсорбируется ими.

Далее воздушный поток поступает на второй круг.

Загрузка сыпучего продукта, предназначенного для термообработки, производится из бункера загрузочного 1 в ковш 3 транспортера загрузки 2 (Положение А на фиг. 2). Наполненный ковш перемещается транспортером загрузки к верхнему положению (положение Б) над приемным бункером 4 рабочей камеры 5 , происходит открывание шиберного затвора 6 приемного бункера 4 и одновременно шиберного затвора 28 у ковша 3, засыпание порции материала в рабочую камеру 5. После ссыпания сыпучего продукта в рабочую камеру 5 шиберные затворы 6 приемного бункера рабочей камеры и 28 ковша 3 загрузочного транспортера закрываются, ковш транспортера спускается вниз в положение А.

После загрузки рабочей камеры 5 происходит процесс термической обработки сыпучего продукта.

После осуществления процесса термической обработки открывается разгрузочная заслонка 9 рабочей камеры 5 и шиберный затвор 10 охладителя. Продукт из рабочей камеры 5 через лоток для схода продукта поступает в охладитель 11. При этом автоматически включается вентилятор 12 охладителя 11. В охладителе 11 происходит снижение температуры термообработанного продукта, а также перемешивание продукта, при котором происходит окончательная шлифовка последнего и удаление мусора и пыли в атмосферу.

После завершения охлаждения вентилятор 12 выключается до следующей подачи порции готового продукта из камеры 5, происходит открывание заслонки с приводом 13 для ссыпания готового продукта в ковш 14 транспортера разгрузочного 15.

Таким образом, заявляемая установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов позволяет получить готовый, термообработанный, сыпучий пищевой продукт широкой номенклатуры с высоким качеством продукта за счет обработки в потоке очищенного горячего воздуха, в том числе очищенного от продуктов сгорания и перегретого масла и выделяющегося при жарке в рабочей камере.

Дополнительно высокое качество готового продукта достигается за счет соблюдения целостности зерна продукта при загрузке и выгрузке, соблюдения точного температурного режима в процессе обработке продукта.

Промышленная применимость.

Заявляемая установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов является экономичной, с повышенной электробезопасностью, и позволяет повысить качество обработки широкой номенклатуры сыпучих продуктов.

Заявляемая установка реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в пищевой промышленности.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1 Патент на полезную модель РФ №71217 Устройство для тепловой обработки сыпучих продуктов. МПК A23N 12/08. Опубликовано 10.03.2008.

2 Патент на полезную модель РФ № 84194 Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов. МПК A23N12/08, опубликовано: 10.07.2009.

3 Патент на изобретение №2080796 Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов. МПК А23F 3/00, опубликована 2001 г.

4.Патент на полезную модель РФ №4 124537 Мобильная установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов. МПК A23N 12/00. Опубликовано: 10.02.2013.

5 Патент РФ на изобретение № 2536133 Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов. МПК A23N12/00, опубликовано 20.12.2014.

Claims (11)

1. Установка для термической обработки сыпучих пищевых продуктов с использованием теплоносителя, преимущественно в виде воздуха, содержащая объединенные между собой посредством замкнутой системы соединяющих воздуховодов рабочую камеру, циклон, воздушный нагнетатель основного контура, теплообменную камеру с нагревателем воздуха и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что нагреватель воздуха герметично размещен в теплообменной камере и состоит из теплообменника, соединенного с нагревательным элементом в виде газовой горелки, и газоотвода продуктов сгорания,

при этом в теплообменной камере перед нагревателем размещен узел очистки теплоносителя, нагнетаемого вентилятором высокого давления, от масла, содержащегося в теплоносителе, причем узел очистки представляет собой металлическую емкость коробчатого типа с расположенными внутри нее пластинами для конденсации масла из воздушного потока;

кроме того, рабочая камера закреплена на теплообменной камере и содержит коллектор, представляющий собой воздушный канал прямоугольного сечения для подвода воздуха из теплообменной камеры в рабочую камеру, выходное отверстие для отработанного воздуха которой соединено с воздуховодом, а также решетчатую заслонку на входе в рабочую камеру,

при этом установка выполнена в виде последовательно соединенных рабочей камеры, циклона, соединенного своим входом с выходом рабочей камеры, фильтрующего элемента, вход которого соединен с выходом циклона, воздушного нагнетателя, всасывающая магистраль которого соединена с выходом фильтрующего элемента, а выход воздушного нагнетателя соединен с входом теплообменной камеры через узел конденсации и улавливания масла из теплоносителя, вместе с которой включен в замкнутый воздушный контур, а выход теплообменной камеры соединен со входом в рабочую камеру через решетку, размещенную на ее входе.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена охладителем с собственным воздушным нагнетателем, причем охладитель имеет вход холодного воздуха от нагнетателя охладителя через выходной патрубок воздушного нагнетателя и выход через трубу, являющуюся верхней частью охладителя.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что охладитель взаимодействует с рабочей камерой и имеет загрузочный шиберный затвор с приводом и разгрузочную заслонку с приводом для ссыпания готового продукта.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что выход рабочей камеры соединен с входом охладителя посредством лотка для схода продукта и содержит разгрузочную заслонку, снабженную приводом.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она имеет на входе продукта в рабочую камеру загрузочный ковшовый транспортер, а на выходе продукта из охладителя - разгрузочный ковшовый транспортер.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что шиберный затвор загрузочного ковша выполнен с возможностью синхронного взаимодействия с шиберным затвором приемного бункера рабочей камеры.

7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что разгрузочная заслонка рабочей камеры выполнена с возможностью синхронного взаимодействия с шиберным затвором охладителя.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газовая горелка выполнена с возможностью обеспечения максимального температурного режима в начале термической обработки партии сыпучего пищевого продукта с последующим снижением температуры нагрева в процессе термической обработки в зависимости от уменьшения влажности обрабатываемого сыпучего продукта.

Images