Аппараты для обработки шрота
В шроте (обезжиренном материале, получаемом после экстракции) содержится 30...40 % растворителя, находящегося на поверхности и внутри частиц шрота. Поскольку шрот является ценным кормовым продуктом в животноводстве, необходима отгонка из него растворителя. В последние годы кроме отгонки растворителя шрот подвергают также влаготепловой обработке, способствующей достижению оптимального уровня денатурации белков для повышения кормовых достоинств шрота. Основная задача влаготепловой обработки — удаление растворителя до содержания его не более 0,1 %, получений шрота с заданной влажностью и инактивация антипитательных веществ (рицина, уреазы, ингибитора рипсина, госсипола). Безопасность транспортирования и хранения шрота гарантируется отсутствием в нем бензина (не более 0,1 %) и влажностью. Для подсолнечного шрота она должна составлять 8...10 %, для соевого — 10... 12, клещевинного — 7,5—8,5 % и т. д. Температура шрота, поступающего на хранение, не должна превышать 35...40 °С. Отгонку растворителя из шрота осуществляют в перемешиваемом слое в частично взвешенном состоянии. Наиболее эффективна обработка шрота в перемешиваемом слое в чанных испарителях-тостерах.
Десятичанный испаритель-тостер представляет собой аппарат колонного типа, в котором осуществляется удаление растворителя и регулируемое прогревание шрота. Он состоит из десяти чанов 1, установленных последовательно друг над другом, при этом каждый чан снабжен греющим элементом, выполненным в виде швеллера и приваренным по окружности чана. Днища каждого чана имеют также приваренные швеллеры для обогрева. Внутри каждого чана расположена мешалка2 с двумя ножами, прикрепленными к общему полому валу 3. Она предназначена для равномерного перемешивания и перемещения шрота из одного чана в другой. Через вертикальный полый вал 3 к ножам по патрубкам4 подается греющий водяной пар. В днищах каждого чана проделаны отверстия для передачи материала из чана в чан. В отверстиях установлены регулируемые сегментные клапаны с рычажным механизмом, соединенным с регулятором уровня шрота в чане.
Рис.8. Схема чанного испарителя-тостера:
1 — чаны; 2 — мешалка; 3 — полый вал; 4 — патрубки для подвода пара к ножам; 5 — аспирационная труба; 6 — патрубки для отвода паров растворителя и воды; 7 — расширитель; 8 — мешалка расширителя; 9— скребки; 10, И — шнеки; 12 — патрубок для отвода паров растворителя; 13 — патрубок для ввода шрота в испаритель
Чаны сообщаются между собой через аспирационную трубу5, служащую для отвода паров растворителя и воды из чанов. В каждом чане за исключением нижнего смонтированы патрубки6для прохода паров воды и растворителя из нижерасположенных чанов. В верхней части чанного испарителя имеется расширитель 7, в котором установлена мешалка8 со скребками9 для очистки стенок расширителя в случае налипания частиц шрота. Расширитель также соединен с аспирационной трубой5. Для отвода шрота, оседающего в аспирационной трубе, в нижний чан служит шнек10. Тостер снабжен разгрузочным шнеком11с индивидуальным приводом. Пары растворителя отводятся из расширителя через патрубок 12. Чаны тостера снабжены патрубками для термометров. Патрубок13, соединенный с питателем, предназначен для ввода шрота в тостер.
Тостер работает следующим образом. Шрот шнековым питателем через патрубок подается в верхний чан тостера, где вращающиеся ножи постоянно перемешивают слой материала. В чанах шрот нагревается, пропаривается острым паром и перемешивается мешалкой. Уровень шрота в каждом чане поддерживается постоянным. Шрот из верхнего чана последовательно и непрерывно проходит все 10 чанов, в которых выдерживается определенное время с таким расчетом, чтобы распределение влаги по всему объему было равномерным, а испарение растворителя и воды более полным.
Из нижнего чана испарителя шрот шнеком отводится через шлюзовой затвор. Пары растворителя и воды из каждого чана через колосники и аспирационную трубу выводятся сначала в расширитель, а затем через патрубок в мокрую шротоловушку. Частицы шрота, уносимые парами воды и растворителя из чанов и осевшие в аспирационной трубе, шнеком отводятся в нижний чан для повторной обработки.
Модернизированный шнековый испаритель НД-1250 состоит из двух секций. Верхняя секция, включающая пять испарительных шнеков9, служит для предварительной отгонки растворителя под атмосферным давлением с помощью глухого пара, а нижняя, состоящая из трех шнеков9, — для окончательной отгонки растворителя и дезодорации шрота. Верхняя и нижние секции соединены шлюзовым затвором14. Испарительные шнеки расположены друг над другом и при этом секции смещены относительно друг друга. Испарительные шнеки состоят из цельнотянутых труб и снабжены паровой рубашкой17. Внутри шнековых труб расположены полые валы16с установленными на них по винтовой линии под углом лопатками15. Зазор между кромками лопаток и внутренней стеной корпуса составляет 10 мм, что исключает контакт между ними при малом изгибе вала во время работы. Лопаточный шнек обеспечивает хорошее перемещение и перемешивание шрота. Испарительные шнеки9 соединены между собой перепускными патрубками4, осмотр и чистку которых осуществляют через люки-лазы 7. Каждая секция снабжена сухой шротоловушкой11для улавливания частичек шрота, уносимых паровой фазой. При этом газоход нижней секции заключен в паровую трубу12 для исключения конденсации паров. Нижний испарительный шнек9снабжен шлюзовым затвором 3, необходимым для выгрузки шрота и обеспечивающим герметичность системы. Верхние шнеки секции вращаются с помощью электродвигателей6 через редукторы, а нижние шнеки и шлюзовые затворы — от верхних через приводные звездочки цепных передач2. Для смазки вращающихся частей применяется групповой смазывающий аппарат-лубрикатор 1.
Рис.9. Модернизированный шнековый испаритель:
1 — лубрикатор;2 — цепные передачи;3, 14 — шлюзовые затворы;4 — перепускной патрубок; 5,13 — патрубки для подвода глухого водяного пара;6 — электродвигатели; 7 — люк-лаз;8 — патрубок для ввода шрота в испаритель; 9— испарительные шнеки;10, 12 — паровые трубы; 11— сухие шротоловушки;15 — лопатки;16— полый вал;17— паровая рубашка
Испарительный шнек обогревается глухим водяным паром, который подводится через патрубки 5 и13, при этом отработанный пар используется для обогрева шлюзовых затворов14 и3. Острый водяной пар подают в самый нижний испарительный шнек9 через патрубок, установленный в торцовой крышке шнека.
Шнековый испаритель работает следующим образом. Шрот из экстрактора через шлюзовой затвор и патрубок поступает в верхний испарительный шнек и, продвигаясь в нем, нагревается через стенку паровой рубашки глухим перегретым паром. В результате часть растворителя и влаги испаряется и отводится в шротоловушку. Достигнув перепускного патрубка, шрот пересыпается в нижележащий испарительный шнек, и таким образом он передвигается последовательно по всем испарительным шнекам. В нижней секции отгонка остатка растворителя обеспечивается с помощью острого водяного пара. Паровая фаза из нижней секции поступает в соответствующую сухую шротоловушку, где в результате резкого уменьшения скорости потока происходит осаждение частичек шрота, увлекаемых потоком паров. Осажденный шрот затем возвращается в испарительные шнеки. Готовый шрот температурой 95...100°С и с содержанием растворителя не более 0,2 % отводится из нижнего испарительного шнека через шлюзовой затвор на кондиционирование (по влажности и температуре).