PL B1. GÓŹDŹ JAN EUREKA INŻYNIERIA SPOŻYWCZA, DORADZTWO I PROJEKTOWANIE, Lublin, PL BUP 02/18. JAN GÓŹDŹ, Lublin, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. A23L 7/196 ( ) A23L 5/30 ( ) A23L 5/10 ( ) (54) Sposób i urządzenie do żelatynizacji ziarna (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 02/18 (73) Uprawniony z patentu: GÓŹDŹ JAN EUREKA INŻYNIERIA SPOŻYWCZA, DORADZTWO I PROJEKTOWANIE, Lublin, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/18 (72) Twórca(y) wynalazku: JAN GÓŹDŹ, Lublin, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Magdalena Tarała PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz urządzenie do żelatynizacji ziarna zbóż, nasion strączkowych i oleistych, jak na przykład ziarna kukurydzy, owsa, jęczmienia, pszenicy, grochu, soi i tym podobnych. W efekcie procesu uzyskuje się żelatynizację skrobi na wysokim poziomie, co prowadzi do poprawy strawności i zwiększenia wartości energetycznej ziarna. Poprawia się smak, białko ulega denaturacji i poprawia się jego strawność. Dodatkowo eliminuje się niepożądaną mikroflorę bakteryjną. Proces żelatynizacji może być stosowany zarówno w przemyśle spożywczym jak i paszowym. Żelatynizacja skrobi, zwana również kleikowaniem albo mikronizacją, polega na rozerwaniu pod wpływem wysokiej temperatury i w obecności wody długich łańcuchów wielocukrów na cukry pojedyncze, prostsze w budowie i łatwiej przyswajalne w układach trawiennych ludzi i zwierząt. Znane są z europejskiego patentu EP B1 sposób i urządzenie do mikronizacji, w których ziarna lub nasiona przeznaczone do obróbki miesza się z wodą i wibruje w wibratorze przedstawionym w opisie patentu europejskiego EP B1 do uzyskania od 25 do 30% objętościowo wody. Następnie materiał pozostawia się na okres od 2 do 4 godzin dla wyrównania wilgoci. Proces namaczania może być powtarzany. Przewiduje się również przed namaczaniem wstępne podgrzanie konwekcyjne materiału do temperatury od 30 do 40 C ponad temperaturę otoczenia. Po osiągnięciu wymaganego stopnia nawilżenia, materiał ogrzewa się gazowymi lub elektrycznymi promiennikami podczerwieni w czasie od 50 do 90s, po czym przetrzymuje się je w zbiorniku w czasie około 15 minut. Na koniec za pomocą walców uzyskuje się płatki, które się schładza. Podczas ogrzewania ziarna przesuwają się pod promiennikiem podczerwieni ruchem postępowym wymuszonym za pomocą wibratorów mimośrodowych. Rozwiązanie to, przy podanych parametrach, nie zapewnia jednakowego podgrzewanie przesuwającego się ziarna. Nie umożliwia również odzysku ciepła traconego w gorącym ziarnie. Podczas wstępnego ogrzewania ziarna, na początku procesu wykorzystywany jest niewielki procent ciepła, a pozostałe ciepło jest tracone podczas chłodzenia. Według rozwiązania amerykańskiej firmy Engineered System & Equipment Inc. dowilżone ziarno zbóż lub soi jest podawane dozownikiem na dno sitowe komory roboczej podzielonej na sekcje. Pod sito każdej sekcji komory wdmuchuje się pod ciśnieniem powietrze ogrzane do temperatury od 65 do 329 C. W wyniku uzyskanej fluidyzacji ziarna ulegają gwałtownemu mieszaniu i podgrzewaniu i za pomocą listew przenośnika zgarniającego zamocowanego nad sitem są wygarniane w kierunku wylotu z komory. Powietrze wylotowe jest oczyszczane w separatorze i kierowane do wymiennika rekuperacyjnego, w którym następuje przekazanie ciepła do czerpanego powietrza świeżego, a schłodzone powietrze procesowe jest wyrzucane do atmosfery. Powietrze świeże wstępnie podgrzane jest zasysane wentylatorem i dogrzewane w nagrzewnicy oraz tłoczone pod sito do komory grzewczej. Obróbka cieplna ziarna trwa od około 1 do 5 minut. Dalej ziarno może być płatkowane a następnie schładzane i magazynowane. Wadą tego sposobu jest duża utrata wilgoci z ziarna podczas podgrzewania gorącym powietrzem w pierwszym etapie suszenia, w rezultacie czego otrzymuje się niższy stopień żelatynizacji skrobi. Znane są z publikacji rosyjskiego opisu patentowego RU Cl sposób i urządzenie do suszenia zbóż i ziarna za pomocą promieni podczerwonych. Sposób polega na suszeniu wilgotnego materiału w komorze suszarki, w złożu fluidalnym, podczas jego przesuwu po poziomym sicie. Przesuw jest możliwy dzięki konstrukcji sita i przy jednoczesnym nadmuchu gorącego powietrza od spodu sita. Ponad sitem znajdują się promienniki podczerwieni. Materiał jest suszony w temperaturze od 39 do 46 C. Materiał po opuszczeniu komory suszarki rozdzielany jest na dwie części. Jedna część jest zawracana na początek procesu do mieszalnika i tam mieszana z surowym ziarnem, natomiast druga część materiału po opuszczeniu komory suszarki podawana jest do silosu schładzającego. Mieszanina powstała z pierwszej części jest podawana częściowo przenośnikiem do zbiornika leżakowania na okres od 2 do 4 godzin i stamtąd kierowana do kosza zasypowego suszarki, a częściowo zawracana do mieszalnika i ponownie mieszana z wilgotnym ziarnem oraz z gorącym ziarnem z suszarki. Silos schładzający, do którego podawana jest druga część zasilany jest świeżym powietrzem podawanym wentylatorem. W silosie schładzającym materiał jest schładzany do temperatury od 4 do 6 C powyżej temperatury otoczenia. Ziarno odbierane jest z dna silosu schładzającego i przenośnikiem cyrkulacyjnie zawracane i zasypywane ponownie do silosu od góry. Niniejszy sposób opisuje również stosowanie cyrkulacji powietrza wychodzącego z suszarki w ilości do 30% i powtórne jego użycie w procesie suszenia. Sposób i urządzenie do suszenia ziarna według powyższego patentu dotyczy suszenia niskotemperaturowego

3 PL B1 3 i stąd nie może mieć zastosowania do makaronizacji ziarna. Ponadto, nie precyzuje parametrów suszenia w tym zastosowanego promieniowania podczerwonego. Strumień materiału jest częściowo zawracany w obiegu zamkniętym zarówno przed suszeniem jak i po suszeniu. Takie rozwiązanie w warunkach przemysłowych skutkuje małą wydajnością urządzenia i dużym zużyciem energii w przeliczeniu na jednostkę produktu, zaś zawrót powietrza podczas suszenia niskotemperaturowego powoduje znaczne obniżenie siły napędowej suszenia. Ponadto, ze względu na przypadkowy obieg części materiału, nie ma możliwości zapewnienia jednakowego stopnia wysuszenia i kontroli procesu. W publikacji polskiego opisu patentowego nr PL67170 B przedstawiono sito fluidalne, tak zwane sito wirowe, o regulowanej wielkości prześwitu. Sito posiada trójkątne otwory szczelinowe powstałe w wyniku krzyżowego nacięcia blachy i odchylenia powstałych trójkątów jednej pary naprzeciwległych trójkątów w dół a drugiej pary w górę o kąt = Powierzchnia czynna sita jest zależna od wielkości kąta a szczeliny oraz długości boku pojedynczego oczka. Celem wynalazku jest opracowanie metody oraz urządzenia do prowadzenia żelatynizacji ziaren i nasion, pozwalającej na uzyskanie żelatynizacji skrobi na możliwie wysokim poziomie. Celem jest również zaprojektowanie urządzenia, które umożliwi prowadzenie procesu w sposób wydajny. Sposób żelatynizacji ziarna, w którym materiał namacza się, pozostawia do wyrównania zawartości wody, poddaje działaniu promieniowania podczerwonego, a następnie schładza charakteryzuje się według obecnego wynalazku tym, że materiał podgrzewa się wstępnie, korzystnie w złożu fluidalnym, do temperatury od 45 do 60 C i następnie namacza się do osiągnięcia zawartości wody od 20 do 26% objętościowo w dowilżaczu posiadającym wewnętrzny ślimak mieszająco-transportujący oraz dysze parowo-wodne, zamontowane na obudowie wtryskujące parę wodną albo wodę z regulowanym ciśnieniem. W dalszej kolejności materiał poddaje się kondycjonowaniu w celu wyrównania zawartości wody, po czym dozuje na sito fluidyzacyjne suszarki fluidyzacyjnej i poddaje ogrzewaniu gorącym powietrzem o temperaturze od 60 do 180 C z jednoczesnym przesuwem porcji materiału pod promiennikami podczerwieni w kierunku króćca odbioru materiału. Ogrzewanie gorącym powietrzem w złożu fluidalnym prowadzi się przy jednoczesnym nagrzewaniu promieniowaniem podczerwonym. Korzystnie, nagrzewanie promieniowaniem podczerwonym prowadzi się w okresie stałej prędkości suszenia. Działanie promieniowania podczerwonego powoduje powstanie ciepła pod powierzchnią ziarna. Ciepło następnie przenika w głąb oraz w kierunku powierzchni ziarna, zaś ciepło z powietrza jest przekazywane przez konwekcję. Kombinacja suszenia fluidyzacyjnego i ogrzewania promieniowaniem podczerwonym jest szczególnie pożądana i skuteczna w okresie stałej prędkości suszenia. W okresie tym występuje bowiem intensywne parowanie wody, co powoduje, że ogrzewanie materiału naturalnie jest spowalniane. W efekcie połączenia procesów następuje natomiast bardzo szybkie podgrzanie ziarna z jednoczesnym uruchomieniem procesu żelatynizacji. Zwiększa się wydajność procesu, a tym samym osiąga się mniejsze jednostkowe zużycie energii. Sposób umożliwia osiągnięcie żelatynizacji skrobi na poziomie około 95%. Korzystnie, namaczanie w dowilżaczu prowadzi się z zastosowaniem pary wodnej nasyconej o temperaturze od 95 do 100 C. Korzystnie para wodna albo woda wtryskiwana jest na materiał w dowilżaczu pod regulowanym ciśnieniem wynoszącym od 0,05 do 0,1 MPa. Natrysk parą wodną o podanych parametrach, wykonywany pod ciśnieniem, co realizowane jest przez dysze dowilżacza, powoduje podgrzanie materiału oraz lepsze i szybsze pochłanianie wilgoci. Korzystnie, prędkość gorącego powietrza podczas procesu fluidyzacji wynosi od 1 do 10 m/s. Prędkość ta pozwala na uzyskanie przez materiał cech pseudopłynu. Dzięki temu poprawia się ekspozycja na promieniowanie podczerwone, a ogrzewanie konwekcyjne w strugach gorącego powietrza zachodzi wydajnie. Ponadto uzyskanie postaci pseudopłynu, umożliwia samoistny przesuw materiału po sicie fluidyzacyjnym od otworu zasypowego w kierunku przeciwległego końca, do króćca odbioru materiału. Korzystnie, podczas procesu fluidyzacji ilość dostarczanego gorącego powietrza jest większa na początku procesu i mniejsza na jego końcu. Uzasadnione jest to tym, że na początku procesu ziarno zawiera najwięcej wilgoci i zachodzi konieczność podawania powietrza w większych ilościach. Stąd tez, wraz z ubytkiem wilgoci ilość podawanego powietrza jest proporcjonalnie mniejsza. Na sito fluidyzacyjne materiał dozuje się równomiernie, na całej jego szerokości, korzystnie w warstwie nie grubszej niż 30 mm. Korzystnie, czas ogrzewania materiału promieniowaniem podczerwonym oraz gorącym powietrzem podczas procesu fluidyzacji wynosi od 0,5 do 10 minut. Przy tym czas dla materiałów grubszych jest dłuższy niż dla materiałów drobniejszych.

4 4 PL B1 Korzystnie, materiał ogrzewany jest promieniowaniem podczerwonym o długości fal od 2 do 6 µm. Korzystnie, materiał ogrzewany jest promieniowaniem podczerwonym o regulowanej mocy w zakresie od 0,01 do 0,15kW/kg. Istotą urządzenia do żelatynizacji ziarna posiadającego dowilżacz materiału, zbiornik przejściowy do wyrównywania wilgoci, dozownik, promienniki podczerwieni, podgrzewające materiał kierowany z dozownika oraz komorę schładzania jest to, że posiada dodatkowo suszarkę fluidyzacyjną. Suszarka fluidyzacyjna na jednym końcu ma otwór zasypowy, zasilający materiałem z dozownika, a na drugim, przeciwległym końcu króciec odbioru materiału. Wewnątrz suszarki fluidyzacyjnej zamontowane jest sito fluidyzacyjne, ponad którym zainstalowane są promienniki podczerwieni. Korzystnie, urządzenie posiada dodatkowo fluidyzacyjną komorę czyszcząco- ogrzewającą ze śluzą celkową na króćcu wysypowym regulującą czas przetrzymywania materiału. Korzystnie, dowilżacz materiału posiada cylindryczną obudowę wyposażoną w wewnętrzny ślimak mieszająco-transportujący oraz w dysze parowo-wodne, zamontowane na obudowie, wtryskujące parę wodną albo wodę z ciśnieniem regulowanym poprzez reduktor ciśnienia. Korzystnie, sito fluidyzacyjne jest sitem wirowym, wykonanym według wynalazku nr PL67170 B. Sito to ma wykonane trójkątne otwory szczelinowe powstałe w wyniku krzyżowego nacięcia blachy i odchylenia powstałych trójkątów jednej pary naprzeciwległych trójkątów w dół a drugiej pary w górę o kąt wynoszący od 5 do 15. Długość boku pojedynczego oczka wynosi od 10 do 30 mm. Szczególnie korzystnie wartość kąta odchylenia trójkątów jednej pary i drugiej pary naprzeciwległych trójkątów jest większa przy otworze zasypowym i zmniejsza się w kierunku króćca odbioru materiału. Korzystnie, promienniki podczerwieni rozmieszczone są równomiernie ponad powierzchnią sita fluidyzacyjnego i zainstalowane są nad sitem fluidyzacyjnym na wysokości wynoszącej od 50 do 600 mm. Promienniki podczerwieni mogą być rozmieszczone na odcinku do 2/3 długości sita fluidyzacyjnego, poczynając od otworu zasypowego. Korzystnie, promienniki podczerwieni emitują promieniowanie o długości fal od 2 do 6pm. Korzystnie, dłuższe boczne ściany suszarki fluidyzacyjnej odchylone są ku górze, a kąt wierzchołkowy utworzony pomiędzy nimi wynosi od 30 do 60. Korzystnie, urządzenie posiada wymiennik ciepła, który odbiera ciepło z nagrzanego powietrza procesowego z suszarki fluidyzacyjnej oraz komory chłodzenia i podgrzewa powietrze tłoczone następnie do suszarki fluidyzacyjnej. Urządzenie według obecnego wynalazku pozwala na prowadzenie żelatynizacji ziarna przedstawionym powyżej sposobem. Połączenie w urządzeniu dwóch źródeł ogrzewania materiału, tj. promieniowaniem podczerwonym oraz gorącym powietrzem podczas fluidyzacji w suszarce fluidyzacyjnej pozwala uzyskać szybkie podgrzanie ziarna z jednoczesnym uruchomieniem procesu żelatynizacji. Komora fluidyzacyjna czyszcząco-ogrzewająca oprócz funkcji oczyszczania umożliwia również wstępne ogrzanie materiału, dzięki czemu materiał łatwiej pochłania wilgoć w dowilżaczu i następnie szybciej osiąga zadaną temperaturę podczas procesu żelatynizacji prowadzonego w suszarce fluidyzacyjnej. W tym samym celu w dowilżaczu stosuje się natrysk parą wodną. Ponadto konstrukcja dowilżacza posiadającego wewnętrzny ślimak mieszająco-transportujący oraz dysze parowo-wodne, wtryskujące parę wodną albo wodę pod regulowanym ciśnieniem pozwalają uzyskać optymalny do prowadzenia procesu żelatynizacji poziom nawilżenia materiału. Konstrukcja sita fluidyzacyjnego jako opisanego sita wirowego, w szczególności, gdy wartość kąta odchylenia trójkątów jednej pary i drugiej pary naprzeciwległych trójkątów jest większa przy otworze zasypowym i zmniejsza się w kierunku króćca odbioru materiału, pozwala na większe podawanie powietrza suszącego na początku procesu gdy ziarno zawiera najwięcej wilgoci i proporcjonalnie mniejsze, wraz z ubytkiem wilgoci. Podobną funkcję spełnia rozmieszczenie promienników podczerwieni. Ich równomierne rozmieszczenie ponad sitem fluidyzacyjnym i umieszczenie szczególnie na wskazanym odcinku do 2/3 długości sita pozwala na optymalne i jednorodne oddziaływanie na materiał, szczególnie podczas etapu jego stałej szybkości suszenia. Konstrukcja suszarki fluidyzacyjnej, w której dłuższe boczne ściany odchylone są ku górze ma tę zaletę, że utrudnia to zasysanie z powietrzem wylotowym drobniejszych frakcji materiału ziarnistego. Wraz ze wzrostem szerokości, maleje prędkość tych frakcji, dzięki czemu opadają one z powrotem na sito. Zastosowanie wymiennika ciepła umożliwia wydajniejsze prowadzenie procesu i oszczędność energii. Sposób oraz urządzenie według wynalazku przedstawione zostały szczegółowo poniżej w przykładowych realizacjach. Sposób prowadzono w urządzeniu według niniejszego wynalazku, zilustrowanego na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia urządzenie schematycznie; Fig. 2 przedstawia przekrój podłużny dowilżacza;

5 PL B1 5 Fig. 3 przedstawia dowilżacz w przekroju poprzecznym A-A, zaznaczonym na Fig. 2, Fig.4 przedstawia w przekroju wzdłużnym budowę suszarki fluidyzacyjnej, w której umieszczone są promienniki podczerwieni, Fig. 5 przedstawia suszarkę w przekroju poprzecznym; Fig. 6 przedstawia perforację sita fluidyzacyjnego w widoku z góry, a Fig. 7 przedstawia przekrój przez perforację sita według linii B-B, zaznaczonej na Fig. 6. P r z y k ł a d 1 dotyczący sposobu żelatynizacji Ziarno kukurydzy pozbawione zanieczyszczeń o wilgotności 17% podgrzano wilgotnym powietrzem odlotowym do temperatury około 60 C, w złożu fluidalnym, we fluidyzacyjnej komorze 1 czyszcząco-ogrzewającej, a następnie namaczano za pomocą pary wodnej o temperaturze około 100 C i pod ciśnieniem 0,1 MPa do osiągnięcia zawartości wody 25% objętościowo. Namaczanie prowadzono w dowilżaczu 2. Materiał kondycjonowano następnie w zbiorniku przejściowym 3 przez okres 12 minut w celu wyrównania zawartości wody, po czym dozowano równomiernie, w ilości 1000 kg/h na sito fluidyzacyjne 4 suszarki fluidyzacyjnej 5 uprzednio nagrzanej do zadanej temperatury 150 C. Grubość warstwy materiału dozowanego na całą szerokość sita fluidyzacyjnego 4 nie przekraczała 30 mm. W suszarce 5 kukurydzę poddano ogrzewaniu w złożu fluidalnym, w powietrzu o zadanej temperaturze i przy prędkości fluidyzacji 3 m/s. Równocześnie, w okresie stałej prędkości suszenia, kukurydzę poddano działaniu promieniowania podczerwonego o długości fal od 2 do 6pm, emitowanego przez promienniki podczerwieni 6 o mocy regulowanej w zakresie od 4 do 12 kw. Ilość powietrza grzewczego dostarczana poprzez sito fluidyzacyjne 4 była największa na początku procesu prowadzonego w suszarce 5 i zmniejszała się stopniowo wraz z przesuwem materiału w kierunku króćca 7 odbioru materiału. Proces ogrzewania prowadzono przez 2 minuty. Następnie, obrobione termicznie ziarno, odbierano z suszarki 5 poprzez króciec 7 odbioru materiału i chłodzono zimnym powietrzem do temperatury około C. Po zbadaniu w laboratorium uzyskano wyniki zebrane w tabeli 1 poniżej w zestawieniu z ziarnem przed obróbką. Rodzaj ziarna Wartość energetyczna [Mj/kg] Poziom strawności (stopień żelatynizacji) [%] Ziarno surowe Ziarno po obróbce Ziarno surowe Ziarno po obróbce kukurydza 13,5 14, P r z y k ł a d 2 dotyczący urządzenia do żelatynizacji Przykład opisuje budowę urządzenia do żelatynizacji z jednoczesnym przedstawieniem zasady jego działania. Zgodnie ze schematem urządzenia przedstawionym na Fig. 1, urządzenie posiada komorę 1 czyszcząco-ogrzewającą, w której materiał jest oczyszczany i wstępnie podgrzewany w złożu fluidalnym do temperatury od 45 do 60 C. Powietrze w tym etapie pochodzi z suszarki fluidyzacyjnej 5, jest więc wilgotnym, ciepłym powietrzem odlotowym, tłoczonym do komory 1 wentylatorem 8. Komora 1 czyszcząco-ogrzewająca posiada, nie przedstawione na rysunku, śluzę celkową na króćcu wysypowym, regulującą czas przetrzymywania materiału. Po wstępnym ogrzaniu materiał kierowany jest do dowilżacza 2, w celu nawilżenia go do zawartości objętościowej wody od 20 do 26%. Po nawilżeniu, za pomocą przenośnika 9, materiał transportowany jest do zbiornika przejściowego 3 w celu wyrównania zawartości wody. Następnie materiał trafia do dozownika 10, z którego dozowany jest na sito fluidyzacyjne 4 znajdujące się w suszarce fluidyzacyjnej 5. Ponad sitem fluidyzacyjnym 4 zainstalowane są promienniki podczerwieni 6 emitujące promieniowanie podczerwone o długości fal od 2 do 6 µm. Materiał dozowany na sito 4, wskutek tłoczonego pod sito powietrza, przyjmuje postać pseudopłynu. Umożliwia to jego samoistny przesuw po poziomym sicie 4 od początku suszarki 5 do jej końca, w kierunku króćca 7 odbioru materiału. Po odebraniu materiału z suszarki fluidyzacyjnej 5, materiał trafia w niniejszym przykładzie do urządzenia płatkującego 11, skąd jest odbierane i transportowane do fluidyzacyjnej komory chłodzącej 12. Powietrze stosowane w procesie podawane do suszarki fluidyzacyjnej 5 pobierane jest pierwszą czerpnią 13. Powietrze odbierane z komory 1 czyszcząco-ogrzewającej i fluidyzacyjnej komory chłodzącej 12 trafia do separatora 14, po czym wraz z powietrzem odlotowym z suszarki 5 jest tłoczone wentylatorem 15 do wymiennika ciepła 16. W wymienniku ciepła 16 ciepło jest odbierane i wykorzystywane do ogrzania świeżego powietrza z pierwszej czerpni 13. Tak przygotowane powietrze jest następnie tłoczone wentylatorem 17, poprzez nagrzewnicę 18 do suszarki fluidyzacyjnej 5. Natomiast powietrze stosowane do chłodzenia materiału we fluidyzacyjnej komorze chłodzącej 12 pobierane jest druga czerpnią 19 i po uzdatnieniu w filtrze aseptycznym 20, tłoczone jest do niej wentylatorem 21.

6 6 PL B1 Dowilżacz 2, którego budowę przedstawiono na Fig. 2 i Fig. 3, posiada cylindryczną obudowę 22 wewnątrz której znajduje się obrotowy ślimak 23 mieszająco-transportujący napędzany silnikiem 24. Ślimak 23 osadzony jest w łożyskach 25 zamocowanych do obudowy 22. Dowilżacz 2 posiada w obudowie 22 króciec zasypowy 26 oraz króciec wysypowy 27. Do ziarna transportowanego ślimakiem 23 mieszająco-transportującym, poprzez zamontowane na obudowie 22 dysze 28 parowo-wodne, wtryskiwana jest woda albo para wodna. Na rurze 29 zasilającej wodą albo parą wodną zainstalowany jest reduktor ciśnienia 30 z manometrem bądź rotametrem 31 i automatycznym elektrozaworem 32, sprzęgniętym elektrycznie z wyłącznikiem 33. Dopływ pary wodnej albo wody załączany lub odcinany jest wyłącznikiem 33 za pomocą klapki 34 zamontowanej wewnątrz króćca zasypowego 26. Gdy w wyniku przepływu ziarna wahliwa klapka 34 odchyla się pionowo w dół, powoduje to otwarcie dopływu pary. Natomiast, gdy przepływ ziarna ustanie, klapka odchyla się do pozycji poziomej i za pomocą przeciwwagi 35 następuje jego odcięcie. Budowę suszarki fluidyzacyjnej 5 przedstawiono na Fig. 4 i Fig. 5. Suszarka fluidyzacyjna 5 posiada izolowaną termicznie obudowę 36. W obudowie 36 wykonany jest otwór zasypowy 37 poprzez który materiał dozowany jest z dozownika 10. Na przeciwległym końcu w obudowie 36 jest króciec 7 odbioru materiału, w którym znajduje się śluza odbierająca 38. W suszarce 5 zainstalowane jest sito fluidyzacyjne 4, pod które, poprzez króciec 39 tłoczone jest gorące powietrze. Ponad sitem 4, na wysokości h = 200 mm zamontowane są promienniki podczerwieni 6. Promienniki podczerwieni 6 zamontowane są równomiernie ponad sitem 4 i na odcinku 2/3 długości sita 4, począwszy od otworu zasypowego 37. W suszarce 5 ponad promiennikami 6 znajduje się króciec 40 odbierający wilgotne powietrze z jej wnętrza. W dolnej ściance króćca 7 odbioru materiału jest zamontowany czujnik 41 pomiaru temperatury odbieranego ziarna, pozwalający skontrolować, czy materiał w suszarce osiągnął wymaganą temperaturę, wynoszącą około C. Dłuższe boczne ściany 42 suszarki fluidyzacyjnej 5, zgodnie z Fig. 5, odchylone są ku górze, a kąt wierzchołkowy utworzony pomiędzy nimi wynosi = 30. Szczegółowe wykonanie sita fluidyzacyjnego 4 suszarki fluidyzacyjnej 5 przedstawiono na Fig. 6 i Fig. 7. Sito to ma wykonane trójkątne otwory szczelinowe powstałe w wyniku krzyżowego nacięcia blachy i odchylenia powstałych trójkątów jednej pary 43 naprzeciwległych trójkątów w dół a drugiej pary 44 w górę o kąt = 15, na początku suszarki 5, przy otworze zasypowym 37 i zmniejszający się stopniowo do wartości = 5, na końcu suszarki 5, przy króćcu 7 odbioru materiału. Długość boku pojedynczego oczka wynosi a = 21 mm. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób żelatynizacji ziarna, w którym materiał namacza się, pozostawia do wyrównania zawartości wody, poddaje działaniu promieniowania podczerwonego, a następnie schładza znamienny tym, że materiał: podgrzewa się wstępnie, korzystnie w złożu fluidalnym, do temperatury od 45 do 60 C, i następnie namacza się do osiągnięcia zawartości wody od 20 do 26% objętościowo w dowilżaczu (2) posiadającym wewnętrzny ślimak (23) mieszająco-transportujący oraz dysze (28) parowo-wodne, zamontowane na obudowie (22), wtryskujące parę wodną albo wodę z regulowanym ciśnieniem, i następnie materiał poddaje się kondycjonowaniu w celu wyrównania zawartości wody, i następnie materiał dozuje się na sito fluidyzacyjne (4) suszarki fluidyzacyjnej (5) i poddaje ogrzewaniu gorącym powietrzem o temperaturze od 60 do 180 C, z jednoczesnym przesuwem złoża materiału pod promiennikami podczerwieni (6) w kierunku króćca (7) odbioru materiału oraz przy jednoczesnym nagrzewaniu promieniowaniem podczerwonym. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nagrzewanie promieniowaniem podczerwonym korzystnie prowadzi się w okresie stałej prędkości suszenia. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że namaczanie w dowilżaczu (2) prowadzi się z zastosowaniem pary wodnej nasyconej o temperaturze od 95 do 100 C. 4. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że para wodna albo woda wtryskiwana jest na materiał w dowilżaczu (2) pod regulowanym ciśnieniem wynoszącym od 0,05 do 0,1 MPa.

7 PL B Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że prędkość gorącego powietrza podczas procesu fluidyzacji wynosi od 1 do 10 m/s. 6. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że ilość gorącego powietrza dostarczanego podczas procesu fluidyzacji jest większa na początku sita fluidyzacyjnego (4) i mniejsza na jego końcu. 7. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że na sito fluidyzacyjne materiał dozuje się równomiernie, na całej jego szerokości, w warstwie nie grubszej niż 30 mm. 8. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że czas ogrzewania materiału promieniowaniem podczerwonym oraz gorącym powietrzem podczas procesu fluidyzacji wynosi od 0,5 do 10 minut. 9. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że materiał ogrzewany jest promieniowaniem podczerwonym o długości fal od 2 do 6 µm. 10. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrz. znamienny tym, że materiał ogrzewany jest promieniowaniem podczerwonym o regulowanej mocy w zakresie od 0,01 do 0,15 kw/kg. 11. Urządzenie do żelatynizacji ziarna posiadające dowilżacz materiału, zbiornik przejściowy do wyrównywania wilgoci, dozownik, promienniki podczerwieni, podgrzewające materiał kierowany z dozownika oraz komorę schładzania, znamienne tym, że posiada dodatkowo suszarkę fluidyzacyjną (5), która na jednym końcu ma otwór zasypowy (37), zasilający materiałem z dozownika (10), a na drugim, przeciwległym końcu króciec (7) odbioru materiału, a wewnątrz suszarki fluidyzacyjnej (5) zamontowane jest sito fluidyzacyjne (4), ponad którym zainstalowane są promienniki podczerwieni (6). 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że posiada dodatkowo fluidyzacyjną komorę (1) czyszcząco-ogrzewającą ze śluzą celkową na króćcu wysypowym. 13. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że dowilżacz (2) materiału posiada cylindryczną obudowę (22) wyposażoną w wewnętrzny ślimak (23) mieszająco - transportujący oraz w dysze (28) parowo-wodne, zamontowane na obudowie (22), wtryskujące parę wodną albo wodę z ciśnieniem regulowanym poprzez reduktor ciśnienia (30). 14. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 13, znamienne tym, że sito fluidyzacyjne (4), jest sitem wirowym, w którym wykonane są trójkątne otwory szczelinowe powstałe w wyniku krzyżowego nacięcia blachy i odchylenia powstałych trójkątów jednej pary (43) naprzeciwległych trójkątów w dół a drugiej pary (44) w górę o kąt (a) wynoszący od 5 do 15, a długość (a) boku pojedynczego oczka wynosi od 10 do 30 mm. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że wartość kąta (a) odchylenia trójkątów jednej pary (43) i drugiej pary (44) naprzeciwległych trójkątów jest większa przy otworze zasypowym (37) i zmniejsza się w kierunku króćca (7) odbioru materiału. 16. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 15, znamienne tym, promienniki podczerwieni (6) rozmieszczone są równomiernie ponad powierzchnią sita fluidyzacyjnego (4), korzystnie na odcinku od otworu zasypowego (37) do 2/3 długości sita (4). 17. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 16, znamienne tym, że promienniki podczerwieni (6) zainstalowane są nad sitem fluidyzacyjnym (4) na wysokości (h) wynoszącej od 50 do 600 mm. 18. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 17, znamienne tym, że promienniki podczerwieni (6) emitują promieniowanie o długości fal od 2 do 6 µm. 19. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 18, znamienne tym, że dłuższe boczne ściany (42) suszarki fluidyzacyjnej (5) odchylone są ku górze, a kąt wierzchołkowy ( ) utworzony pomiędzy nimi wynosi od 30 do Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 11 do 19, znamienne tym, że posiada wymiennik ciepła (16), który odbiera ciepło z nagrzanego powietrza procesowego z suszarki fluidyzacyjnej (5) oraz komory chłodzącej (12) i podgrzewa powietrze tłoczone następnie do suszarki fluidyzacyjnej (5).

8 8 PL B1 Rysunki

9 PL B1 9

10 10 PL B1

11 PL B1 11

12 12 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 4,92 zł (w tym 23% VAT)