Установка для виробництва круп (варіанти)

Реферат: Винахід належить до харчової промисловості, зокрема до установок для переробки зерна пшениці, ячменю, гороху, кукурудзи та проса в крупи в умовах малих підприємств і фермерських господарств. Установка за першим варіантом містить сполучені між собою технологічними трубопроводами за певною схемою приймальний бункер, лущильно-шліфувальну машину типу "КАСКАД", UA 99423 C2 (12) UA 99423 C2 подрібнювач ударної дії, просіювач з циліндричними барабанами, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон, пристрої для вибою готової продукції, а також аспіраційні колонки. Установка за другим варіантом містить сполучені між собою технологічними трубопроводами за певною схемою двосекційний приймальний бункер, лущильно-шліфувальну машину типу "КАСКАД", просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон, пристрої для вибою готової продукції, а також перекидний клапан та аспіраційні колонки. UA 99423 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до харчової промисловості, зокрема до установок для переробки зерна пшениці, ячменю, гороху, кукурудзи та проса в крупи в умовах малих підприємств і фермерських господарств. Переробка зерна в крупи в умовах малих підприємств і фермерських господарств здійснюється на установках, що відрізняються значними габаритними розмірами, матеріаломісткістю та затратами енергії, мають невисокий вихід готової продукції та обмежений її асортимент. У зв'язку з цим, створення установок для переробки зерна в крупи з покращеними технічними характеристиками є актуальним в сучасних умовах господарювання. Найближчою до винаходу, що заявляється, є установка "Харьковчанка - 500 К" для переробки у крупи зерна пшениці, ячменю і гороху (див. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой мощности. - М.: ДеЛи принт, 2004. - с. 58-60.), що включає сполучені між собою технологічними трубопроводами і повітропроводами за певною схемою приймальний бункер, зерноочисний агрегат, розвантажувачі, зволожувальний агрегат, бункер для відволожування, пристрій для лущення зерна (блок лущильних машин), пристрій для подрібнення лущеного зерна (два вальцедекові верстати), пристрій для просіювання продуктів обробки зерна (розсів), пристрої для вибою готової продукції і відходів, батарейну установку циклонів, пристрій для контролю відходів, блок очистки повітря з вентилятором, повітряний колектор і пульт управління. Дана установка обрана прототипом. Прототип і винахід, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - приймальний бункер; - пристрій для лущення зерна; - розвантажувачі; - пристрій для подрібнення лущеного зерна; - пристрій для просіювання продуктів обробки зерна; - циклон; - повітряний колектор; - вентилятор; - пристрої для вибою готової продукції і відходів. Але, установка "Харьковчанка - 500 К" реалізує значну кількість операцій із зерном, що потребує великої кількості технологічного обладнання. Це обумовлено використанням пристроїв з низькою технологічною ефективністю, а також деяких операцій, що не є доцільними при переробці названих культур у крупи. Так, для лущення зерна використано три лущильних машини, для подрібнення - два вальцедекові верстати. Усунення недоліків роботи блоку лущильних машин та розсіву, що застосовуються в даній установці потребує контролю відходів. Зволоження зерна (зволожувальний апарат) та відволожування зерна (бункер для відволожування) є операціями, що недоцільні для використання при виробництві круп. Таким чином, застосування великої кількості технологічного обладнання тягне за собою значні габаритні розміри установки, її високу матеріаломісткість та енергоємність. Слід також зазначити, що наявність великої кількості пристроїв для виконання певних технологічних операцій (лущення, подрібнення тощо) вимагає значної кількості транспортних пристроїв, що зв'язано з підвищенням енергоємності. Крім того, значна кількість пневмотранспортерів та аспіраційних відборів, що зумовлено великою кількістю технологічного обладнання, потребує великих витрат не тільки енергії, а і повітря. У зв'язку з цим в установці за прототипом для очищення повітря вимушені використовувати не один циклон, а батареї циклонів (декілька циклонів паралельно об'єднаних в групу). Через те, що циклони в установці за прототипом мають низьку ефективність, в установці застосовується послідовне очищення повітря. Крім того, використання обладнання з низькою технологічною ефективністю призводить до невисокого виходу готової продукції та обмеження її асортименту. В основу винаходу поставлено задачу створити установку для переробки зерна в крупи, в якій за рахунок виключення частини обладнання, що є недоцільним, заміни частини обладнання на інше з більш високою технологічною ефективністю та іншого взаємного розміщення елементів і вузлів установки, забезпечити зменшення її габаритних розмірів та енергоємності, підвищення виходу та розширення асортименту готової продукції. Поставлена задача вирішена групою винаходів - двома варіантами виконання установки. В першому варіанті поставлена задача вирішена в установці для виробництва круп, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами приймальний бункер, пристрій для лущення зерна, пристрій для подрібнення лущеного зерна, пристрій для просіювання продуктів обробки зерна, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон і пристрої 1 UA 99423 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 для вибою готової продукції тим, що вона додатково містить аспіраційні колонки, як пристрій для лущення зерна установка містить лущильно-шліфувальну машину типу "КАСКАД", як пристрій для подрібнення зерна - подрібнювач ударної дії, а як пристрій для просіювання продуктів обробки зерна - просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами, при цьому лущильно-шліфувальна машина розташована під приймальним бункером, вихід лущильношліфувальної машини сполучений з першим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з подрібнювачем ударної дії, який в свою чергу сполучений з другим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з просіювачем, під першим виходом якого розміщено пристрій вибою для мучки, а інші виходи просіювача сполучені з аспіраційними колонками, під якими розміщені пристрої для вибою круп різних фракцій, аспіраційні колонки сполучені з повітряним колектором, який з'єднує лущильно-шліфувальну машину, перший розвантажувач обробленого зерна, другий розвантажувач обробленого зерна, і циклон, один вихід якого сполучений з пристроєм для вибою відходів, а другий - з вентилятором. В другому варіанті поставлена задача вирішена в установці для виробництва круп, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами приймальний бункер, пристрій для лущення зерна, пристрій для просіювання продуктів обробки зерна, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон і пристрої для вибою готової продукції, тим, що вона додатково містить перекидний клапан і аспіраційні колонки, як пристрій для лущення зерна установка містить лущильно-шліфувальну машину типу "КАСКАД", як пристрій для просіювання продуктів обробки зерна просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами, а приймальний бункер виконаний двосекційним, при цьому лущильно-шліфувальна машина розташована під двосекційним приймальним бункером, вихід шліфувально-лущильної машини сполучений з першим розвантажувачем обробленого зерна, вихід якого через перекидний клапан сполучений з другою секцією приймального бункера і з другим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з просіювачем, під першим виходом якого розміщено пристрій для вибою мучки, а інші виходи просіювача сполучені з аспіраційними колонками, під якими розміщені пристрої для вибою круп різних фракцій, аспіраційні колонки сполучені з повітряним колектором, який з'єднує лущильно-шліфувальну машину, перший розвантажувач обробленого зерна, другий розвантажувач обробленого зерна і циклон, один вихід якого сполучений з пристроєм для вибою відходів, а другий - з вентилятором. Новим у винаході є наявність таких ознак: лущильно-шліфувальна машина типу "Каскад", подрібнювач ударної дії в установці за ПЕРШИМ варіантом, просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами. Окрім того, новим в установці за ДРУГИМ варіантом є наявність перекидного клапана, а також виконання приймального бункера двосекційним. З науково-технічної та патентної літератури невідомі установки для виробництва круп, які мають перелічені вузли та пристрої, сполучені за описаною новою схемою. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, згідно з винаходом, та досягнутим результатом можна пояснити наступним. Завдяки оригінальному розміщенню технологічного устаткування забезпечено невеликі габаритні розміри установки, а також мінімальна кількість операцій по транспортуванню зерна і продуктів його переробки. Це дозволяє одержати більше цільового продукту з одиниці виробничої площі, зменшити затрати енергії на переробку і як наслідок ефективно використовувати установку в умовах малих підприємств і фермерських господарств. Введення в установку лущильно-шліфувальної машини типу "Каскад", подрібнювача ударної дії та просіювача з циліндричними горизонтальними барабанами дозволило зменшити загальну кількість використаного обладнання, додатково знизити затрати енергії на переробку та підвищити вихід готової продукції, окрім пшениці, ячменю і гороху додатково переробляти кукурудзу та просо. Для порівняння асортимент, вихід готової продукції, технічні характеристики прототипу та винаходу наведено в таблицях 1 і 2. Установка для виробництва круп зображена на кресленні, де: фіг. 1 - схема установки для виробництва крупи пшеничної, ячної та кукурудзяної без зерноочисного агрегату (варіант 1); фіг. 2 - схема установки для виробництва крупи пшеничної, ячної та кукурудзяної із зерноочисним агрегатом (варіант 1); фіг. 3 - схема установки для виробництва крупи перлової, пшоняної, а також гороху цілого та коленого без зерноочисного агрегату (варіант 2); фіг. 4- схема установки для виробництва крупи перлової, пшоняної, а також гороху цілого та коленого із зерноочисним агрегатом (варіант 2). 2 UA 99423 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Установка для виробництва круп за ПЕРШИМ варіантом містить приймальний бункер 1, лущильно-шліфувальну машину 2 типу "КАСКАД", перший розвантажувач обробленого зерна 4, подрібнювач ударної дії 5, другий розвантажувач обробленого зерна 7, просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами 8, пристрій для вибою мучки 9, аспіраційні колонки 10, пристрої для вибою круп першої, другої і третьої фракцій 11, 12, 13, повітряний колектор 14, вентилятор 15, циклон 16 і пристрій для вибою відходів 17. Установка також містить продуктопровід пневмотранспорту 3, який з'єднує лущильно-шліфувальну машину 2 з першим розвантажувачем обробленого зерна 4, а також продуктопровід пневмотранспорту 6, який з'єднує подрібнювач ударної дії 5 з другим розвантажувачем обробленого зерна 7. Перелічені пристрої і вузли сполучені між собою за такою схемою. Лущильно-шліфувальна машина 2 розміщена під приймальним бункером 1. Вихід лущильно-шліфувальної машини 2 за допомогою продуктопроводу 3 сполучений з першим розвантажувачем обробленого зерна 4. Вихід першого розвантажувача обробленого зерна 4 сполучений з подрібнювачем ударної дії 5, який за допомогою продуктопроводу 6 сполучений з другим розвантажувачем обробленого зерна 7. Другий розвантажувач обробленого зерна 7 сполучений з просіювачем 8, під першим виходом якого розміщено пристрій для вибою мучки 9, а інші виходи просіювача 8 сполучені з аспіраційними колонками 10, під якими розміщені пристрої для вибою круп різних фракцій 11, 12, 13. Аспіраційні колонки 10 сполучені з повітряним колектором 14, який з'єднує лущильношліфувальну машину 2, перший розвантажувач обробленого зерна 4, другий розвантажувач обробленого зерна 7, і циклон 16, один вихід якого сполучений з пристроєм для вибою відходів 17, а другий - з вентилятором 15. Працює установка за першим варіантом у такий спосіб. При переробці ячменю в крупу ячмінну, пшениці - в крупу пшеничну подрібнену, кукурудзи в крупу кукурудзяну вихідне зерно будь-яким видом внутрішньо цехового транспорту подається в приймальний бункер 1 і далі через шиберну засувку надходить самопливом у лущильношліфувальну машину 2. Після лущення в лущильно-шліфувальній машині 2 зерно через продуктопровід пневмотранспорту 3 та перший розвантажувач обробленого зерна 4 подається самопливом в подрібнювач ударної дії 5, подрібнюється і через продуктопровід пневмотранспорту 6, та другий розвантажувач обробленого зерна 7 надходить у просіювач 8. Після розсіювання по крупності на фракції, видалена мучка самопливом через пристрій вибою 9 надходить у мішок. Отримані фракції крупи проходять очистку від металомагнітних та легких домішок у аспіраційних колонках 10, суміщених з магнітними уловлювачами і також самопливом через пристрої вибою 11, 12, 13 надходять на вибій у мішки. Повітря з відокремленими у лущильно-шліфовальні машині 2 і аспіраційних колонках 10 оболонками разом з повітрям з розвантажувачів 4 і 7 через повітропроводи колектора 14 під дією вентиля гора 15 надходить у циклон 16, а далі - в атмосферу. Вилучені у циклоні 16 домішки (лузга) надходять самопливом через пристрій вибою 17 у мішок. Установка для виробництва круп за ДРУГИМ варіантом містить двосекційний приймальний бункер 1, до складу якого входить секція А і секція Б, лущильно-шліфувальну машину 2 типу "КАС АК А/1", перший розвантажувач обробленого зерна 4, перекидний клапан 20, другий розвантажувач обробленого зерна 7, просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами 8, пристрій для вибою мучки 9, аспіраційні колонки 10, пристрої для вибою круп першої, другої та третьої фракцій 11, 12, 13, повітряний колектор 14, вентилятор 15, циклон 16 і пристрій для вибою відходів 17. Лущильно-шліфувальна машина 2 з'єднана з першим розвантажувачем обробленого зерна 4 за допомогою продуктопроводу пневмотранспорту 3. Перекидний клапан 20 з'єднаний і другим розвантажувачем обробленого зерна 7, продуктопроводом пневмотранспорту 6 і з другою секцією Б приймального бункера 1 самопливом 19. Працює установка за другим варіантом у такий спосіб. При переробці ячменю в крупу перлову, проса в пшоно та гороху - в горох цілий та колотий конструкція установки передбачає як одноразове лущення-шліфування зерна, так і дворазове, у чому іноді виникає потреба з огляду на якість сировини. При одноразовому оброблені вихідне зерно будь-яким видом внутрішньо цехового транспорту подається в порожнину секції А приймального бункера 1 і далі через шиберну засувку надходить самопливом у лущильно-шліфувальну машину 2. Після лущення в лущильно-шліфувальній машині 2 зерно через продуктопровід пневмотранспорту 3, перший розвантажувач обробленого зерна 4, та перекидний клапан 20 подається в продуктопровід пневмотранспорту 6, та другий розвантажувач обробленого зерна 7 і надходить у просіювач 8. Після розсіювання по крупності на фракції, видалена мучка самопливом через пристрій вибою 9 3 UA 99423 C2 5 10 15 20 25 30 35 надходить у мішок. Отримані фракції крупи проходять очистку від металомагнітних та легких домішок в аспіраційних колонках 10, суміщених з магнітними уловлювачами і також самопливом через пристрої вибою 11, 12, 13 надходять на вибій у мішки. Повітря з відокремленими у лущильно-шліфувальній машині 2 й аспіраційних колонках 10 оболонками разом з повітрям з розвантажувачів 4 і 7 через повітропроводи колектора 14 під дією вентилятора 15 надходить у циклон 16, а далі - в атмосферу. Вилучені у циклоні 16 домішки (лузга) надходять самопливом через пристрій вибою 17 у мішок. При дворазовому обробленні вихідне зерно будь-яким видом внутрішньо цехового транспорту подається в порожнину секції А приймального бункера 1 і далі через шиберну засувку надходить самопливом у лущильно-шліфувальну машину 2. Після першої обробки в лущильно-шліфувальній машині 2 зерно через продуктопровід пневмотранспорту 3, перший розвантажувач обробленого зерна 4, перекидний клапан 20 та самоплив 19 подається в порожнину секції Б приймального бункера 1. Після накопичення одноразово обробленого зерна у порожнині секції Б бункера 1 подача вихідного зерна з порожнини секції А припиняється шляхом закриття її шиберної засувки. Зерно з порожнини секції Б шляхом відкриття її шиберної засувки подається у лущильно-шліфувальну машину 2. Після повторної обробки у лущильношліфувальній машині 2 зерно через продуктопровід пневмотранспорту 3, перший розвантажувач обробленого зерна 4, та перекидний клапан 20 подається в продуктопровід пневмотранспорту 6, та другий розвантажувач обробленого зерна 7 і надходить у просіювач 8. Після розсіювання по крупності на фракції, видалена мучка самопливом через пристрій вибою 9 надходить у мішок. Отримані фракції крупи проходять очистку від металомагнітних та легких домішок у аспіраційних колонках 10, суміщених з магнітними уловлювачами і також самопливом через пристрої вибою 11, 12, 13 надходять на вибій у мішки. Після закінчення продукту в порожнині секції Б бункера 1 описаний вище цикл переробки повторюється, починаючи з подачі вихідного зерна з порожнини секції А бункера 1 на обробку в лущильно-шліфувальну машину 2. Повітря з відокремленими у лущильно-шліфовальній машині 2 і аспіраційних колонках 10 оболонками разом з повітрям з розвантажувачів 4 і 7 через повітропроводи колектора 14 під дією вентилятора 15 надходить у циклон 16, а далі - в атмосферу. Вилучені у циклоні 16 домішки (лузга) надходять самопливом через пристрій вибою 17 у мішок. Установка за ПЕРШИМ або ДРУГИМ варіантами може також містити зерноочисний агрегат (сепаратор) 18, розташований над, або на приймальному бункері 1. В цьому випадку вихідне зерно будь-яким видом внутрішньоцехового транспорту подається в зерноочисний агрегат (сепаратор) 18, де проходить очистку від крупних, мілких та легких домішків, а потім самопливом надходить у приймальний бункер 1 і далі переробляється як описано вище. Таблиця 1 Асортимент та вихід готової продукції Найменування крупи Перлова Ячмінна Пшенична Горох цілий колений Вихід крупи установки-прототипу (%) 45 65 63 і Вихід крупи винаходу (%) 65-70 70-74 69-73 77 77-82 Кукурудзяна крупа борошно Не передбачено Пшоно Не передбачено 50-55 12-15 60-65 4 установки UA 99423 C2 Таблиця 2 Технічні характеристики при забезпеченні тотожної продуктивності Встановлена потужність, кВт Довжина, мм Ширина, мм Висота, мм Маса, кг * - без блока очистки повітря. Установка-прототип 112,68 7100* 4800* 5100 10160 Установка-винахід 30,0 3190 2800 5470 3410 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 1. Установка для виробництва круп, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами приймальний бункер, пристрій для лущення зерна, пристрій для подрібнення лущеного зерна, пристрій для просіювання продуктів обробки зерна, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон і пристрої для вибою готової продукції, яка відрізняється тим, що додатково містить аспіраційні колонки, як пристрій для лущення зерна містить лущильношліфувальну машину типу "КАСКАД", як пристрій для подрібнення зерна - подрібнювач ударної дії, а як пристрій для просіювання продуктів обробки зерна - просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами, при цьому лущильно-шліфувальна машина розташована під приймальним бункером, вихід лущильно-шліфувальної машини сполучений з першим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з подрібнювачем ударної дії, який в свою чергу сполучений з другим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з просіювачем, під першим виходом якого розміщено пристрій вибою для мучки, а інші виходи просіювача сполучені з аспіраційними колонками, під якими розміщені пристрої для вибою круп різних фракцій, аспіраційні колонки сполучені з повітряним колектором, який з'єднує лущильношліфувальну машину, перший розвантажувач обробленого зерна, другий розвантажувач обробленого зерна і циклон, один вихід якого сполучений з пристроєм для вибою відходів, а другий - з вентилятором. 2. Установка для виробництва круп, що містить сполучені між собою технологічними трубопроводами приймальний бункер, пристрій для лущення зерна, пристрій для просіювання продуктів обробки зерна, розвантажувачі, повітряний колектор, вентилятор, циклон і пристрої для вибою готової продукції, яка відрізняється тим, що додатково містить перекидний клапан і аспіраційні колонки, як пристрій для лущення зерна містить лущильно-шліфувальну машину типу "КАСКАД", як пристрій для просіювання продуктів обробки зерна - просіювач з циліндричними горизонтальними барабанами, а приймальний бункер виконаний двосекційним, при цьому лущильно-шліфувальна машина розташована під двосекційним приймальним бункером, вихід лущильно-шліфувальної машини сполучений з першим розвантажувачем обробленого зерна, вихід якого через перекидний клапан сполучений з другою секцією приймального бункера і з другим розвантажувачем обробленого зерна, який сполучений з просіювачем, під першим виходом якого розміщено пристрій для вибою мучки, а інші виходи просіювача сполучені з аспіраційними колонками, під якими розміщені пристрої для вибою круп різних фракцій, аспіраційні колонки сполучені з повітряним колектором, який з'єднує лущильношліфувальну машину, перший розвантажувач обробленого зерна, другий розвантажувач обробленого зерна і циклон, один вихід якого сполучений з пристроєм для вибою відходів, а другий - з вентилятором. 5 UA 99423 C2 6 UA 99423 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7