Технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів

1. Технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів, який включає раму з циліндричним барабаном, встановленим з можливістю обер C2 2 (19) 1 3 Недоліком даного способу є те, що матеріал, який нагрівають інфрачервоними променями, проходить послідовно три вібротрансцортери, які розміщені один під одним. Великі конструктивні розміри призводять до великих зовнішніх втрат теплового випромінювання. Конструктивне розташування трубчатого ІЧ-нагрівача над рівною поверхнею, по якій рухається опромінюваний матеріал, дозволяє використовувати ІЧ-випромінювання всього на 30-50%. Частина енергії, випромінювана 14-випромінювачем паралельно до площини, по якій рухається матеріал, втрачається, а та, що випромінюється під гострим кутом до транспортера, втрачає свій тепловий потік пропорційно квадрату відстані від джерела. Повітря, яке знаходиться всередині установки, також не може акумулювати розсіяне випромінювання, оскільки є прозорим для 14 випромінювача, Відомий спосіб термічної обробки зернових матеріалів, при якому матеріал подають з торця в середину барабана, що обертається, де матеріал отримує цикл термообробки, який передбачає перехід від малої швидкості обертання барабана до швидкості центрифугування і навпаки. Для забезпечення переміщення матеріалу вздовж барабана, останній має пристрій для регулювання кута його нахилу. Спосіб передбачає продування гарячим повітрям зернового матеріалу, який перебуває в зваженому стані (патент Франції №2638334, A23N 12/00, В04В 3/00, 1990р.). Перевагою цього способу є те, що кожна частинка оброблюваного матеріалу одержує приблизно однакову кількість тепла, що підводиться. Цей чинник має істотне значення при термічній обробці зернових матеріалів. Недоліком цього способу є витік теплого повітря за межі установки, що приводить до зниження коефіцієнта корисної дії установки. Використання рекуперації теплого повітря приводить до збільшення кількості обладнання та його маси. Відомий спосіб термічної обробки зернових матеріалів, при якому матеріал подають з торця похилого барабана, що обертається, де його нагрівають. Для забезпечення самовільного транспортування матеріалу вздовж барабана він забезпечений пристроєм для регулювання кута його нахилу. Матеріал в барабані переміщується по нижній частині внутрішньої циліндричної поверхні, одночасно активно перемішуючись, і сходить з поверхні в кінці барабана. Джерело 14- випромінювання розміщене всередині барабана у верхній його частині. Перевагою даного способу є те, що випромінюване тепло повністю йде на нагрів матеріалу (див.. Технологія, машини і устаткування для заготівлі і приготування кормів. НТВ ЦНДПТІМЕТ, вип.. 32, 1989, с 12). Цей спосіб є найбільш близький до того, що заявляється, і тому прийнятий за прототип. Недоліком цього способу є те, що матеріал, який підлягає нагріву, розподілений нерівномірним шаром, що рухається в обертовому барабані. Перетин оброблюваного матеріалу, що рухається, має форму сегмента. Відомо, що ІЧ- проміння ефективно проникає в шар матеріалу на невелику глибину - приблизно до 10мм. Тому при викорис 93473 4 танні даного способу відносно мала частина матеріалу знаходиться в зоні ІЧ-випромінювання. Інша частина матеріалу - тільки після перемішування поступає наверх в зону ІЧ - нагріву. Тому прискорений рух матеріалу вздовж барабана не зможе забезпечити якість обробки та більш високу пропускну здатність обладнання. Задачею винаходу є розробка способу термічної обробки зернових матеріалів, в якому шляхом удосконалення технологічної схеми досягається більш рівномірний та більш інтенсивний імпульсний обробіток матеріалу та збільшення пропускної здатності. Вказана задача вирішується за рахунок того, що спосіб термічної обробки зернових матеріалів, який включає завантаження їх в барабан, що обертається, переміщення зерна вздовж барабана та переміщування матеріалу, нагрівання матеріалу інфрачервоним випромінювачем при переміщенні і перемішуванні, вивантаження обробленого матеріалу з барабана, але згідно винаходу відрізняється тим, що, зерновий матеріал після завантаження розподіляється рівномірним тонким шаром по всій внутрішній циліндричній поверхні барабана і утримується на ній при наданні барабану частоти обертання, яка необхідна для створення відцентрових сил, що утримують матеріал на поверхні, а переміщення та перемішування виконується примусово за допомогою, наприклад, спірального конвеєра, причому комбінована дія вищеназваних операцій сприяє здійсненню імпульсного нагріву зернового матеріалу в барабані. Розподіл зернового матеріалу рівномірним шаром на внутрішній поверхні барабана дозволяє розподілити матеріал по всій поверхні шаром товщиною до 10мм і менше, що дозволяє добре прогрівати шар матеріалу. Внаслідок того, що притиснутий відцентровою силою шар матеріалу самовільно не може переміщатись вздовж барабана, була введена операція примусового переміщення-перемішування матеріалу. Ексцентрично розміщене джерело ІЧ-випромінювання обігріває весь шар матеріалу, але коли чергова ділянка циліндра підходить до наближеного в одному місці нагрівача, то шар матеріалу проходить більш інтенсивну термічну обробку, але не підгоряє, бо промені діють частки секунди. Опускаючись вниз разом з циліндром шар матеріалу дещо охолоджується, переміщається частково до виходу і знову піднімається, попадаючи під інтенсивну дію нагрівача, тобто відбувається імпульсний обробіток шару матеріалу, що дозволяє за рахунок інтенсифікації процесу нагрівання зерна підвищити продуктивність процесу. Пропонований спосіб може бути реалізований в технічному засобі, який має барабан, що обертається. Вже відомий технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів, що включає раму з циліндричним барабаном, встановленим з можливістю обертання навкруги подовжньої осі, джерело інфрачервоного випромінювання, розміщене всередині барабана у верхній його частині, завантажувальний та вивантажувальний пристрої. У цьому технічному засобі циліндричний барабан 5 встановлений під кутом до горизонту, завдяки чому зерно самопливом переміщується по ньому від завантажувального до вивантажувального пристрою, перекочуючись шаром у вигляді сегмента (в перерізі) по нижній частині барабана ( див. Технологія, машини і устаткування для заготівлі і приготування кормів. НТВ ЦНДПТІМЕТ, вип.. 32, 1989, с 12). Цей технічний засіб є найбільш близький до того, що заявляється, і тому прийнятий за прототип. Недоліком цього технічного засобу є те, що при прогріванні відміченого шару-сегмента із зернового матеріалу його центральна частина, маючи більшу товщину, прогрівається недостатньо, в той час як краї сегменту перегріваються, що знижує якість обробки. Задачею винаходу є розробка технічного засобу для термічної обробки зернового матеріалу, в якому шляхом вдосконалення конструктивнотехнологічної схеми досягається підвищення рівномірності розподілу матеріалу по циліндричній поверхні та покращення якості обробки зернового матеріалу, збільшення продуктивності технічного засобу. Вирішується поставлена задача за рахунок того, що технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів, який включає раму з циліндричним барабаном, встановленим з можливістю обертання навкруги подовжньої осі, джерело інфрачервоного випромінювання, розміщене всередині барабана у верхній його частині, завантажувальний та вивантажувальний пристрої, але згідно винаходу, відрізняється тим, що технічний засіб обладнаний механізмом для ворошіння шару зерна та надання йому поступального руху в напрямку вивантаження, а завантажувальний пристрій розташований на рамі так, що подача матеріалу всередину барабана здійснюється із зміщенням відносно вертикальної площини, яка проходить через вісь його обертання на відстані, що забезпечує подачу матеріалу по дотичній в напрямку обертання барабана, який наділений швидкістю обертання, достатньою для утримання шару зернового матеріалу на внутрішній поверхні барабана. 93473 6 Крім цього, технічний засіб відрізняється тим, що механізм для ворушіння шару зерна та надання йому поступального руху виконано у вигляді гвинтового конвеєра з приводом та встановлено на рамі з можливістю контактування його із вказаним шаром вподовж твірної внутрішнього циліндра в нижній частині барабана. Обладнання технічного засобу механізмом для ворошіння шару зерна та надання йому поступального руху в напрямку вивантаження у вигляді гвинтового конвеєра дозволило примусово переміщати матеріал вздовж барабана, при швидкості обертання його, яка забезпечує утримання шару зерна на поверхні барабана, але не дає самовільно пересуватись матеріалу вздовж барабана. Розміщення завантажувального пристрою зі зміщенням подачі в барабан забезпечує подачу матеріалу по дотичній в напрямку обертання барабана і не викликає скупчення матеріалу в зоні його завантаження. Технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів схематично зображено на фіг. 1 поздовжній розріз, фіг. 2 - поперечний розріз. Технічний засіб для термічної обробки зернових матеріалів включає раму 1 з циліндричним барабаном 2, встановленим на роликах 3 з можливістю обертання навкруги подовжньої осі за допомогою фрикційної передачі 4, з'єднаної з електроприводом 5 та джерело інфрачервоного випромінювання 6, розміщене всередині барабана 2 у верхній його частині, завантажувальний пристрій у вигляді бункера-дозатора 7 та вивантажувальний пристрій 8. Крім того, технічний засіб обладнаний механізмом для ворошіння шару зерна та надання йому поступального руху в напрямку вивантаження у вигляді гвинтового конвеєра 9 з приводом 10. Завантажувальний пристрій 7 розташований на рамі 1 так, що подача матеріалу всередину барабана 2 здійснюється із зміщенням відносно вертикальної площини, яка проходить через вісь його обертання на відстані, що забезпечує подачу матеріалу по дотичній в напрямку обертання барабана, який наділений швидкістю обертання, достатньою для утримання шару зернового матеріалу на внутрішній поверхні барабана. Початкова частина барабана 2 має конічну форму. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 93473 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601