Устройство для получения тресты лубяных культур, в частности льна, аэрацией теплым влажным способом

 

Устройство содержит корпус-котлован в грунте земли. В средней части котлована с наружной боковой стенки корпуса примыкает вертикальный короб, объединяющий в одну общую систему аэрации все воздуховоды. Увлажнение рециркуляционного воздуха паром осуществляется в коробе через паровое сопло и частично эжектируется. Поступающие в сборный и приточный воздуховоды потоки воздуха движутся попутно для обеспечения равномерного распределения воздуха и создания эффективного аэробного микробиологического процесса разложения пектиновых веществ, склеивающих волокна лубяных культур со стеблем. При этом превращают льносоломку в тресту при нагреве ее до оптимальной температуры 40^oC и нагреве тресты до 40^oC с последующим снижением температуры до готовности тресты при влажности воздуха 100% и влажности льносоломки от 20% первоначально с повышением до 100%. Это повышает эффективность обработки тресты лубяных культур. 3 ил.

В настоящее время в интересах государства в связи с отсутствием возможности выращивать хлопок имеется необходимость создать условия выращивать лен даже в северных районах развитого земледелия. Потребности в дешевом льноволокне большие, от этого зависит конкурентоспособное развитие всей текстильной промышленности внутри страны так и за рубежом.

Льнокомбинаты вынуждены импортировать льноволокно, тогда как в прошлом монополия на продажу льноволокна принадлежала России. Льнозаводы, а их только в Российской Федерации около сотни, оборудованы отличным первоклассным оборудованием для выработки из льнотресты длинного и короткого льноволокна, вырабатывают из льносоломки луб малопригодный для текстильной промышленности и на заводских территориях скопились большие запасы льносоломки, выращенные в колхозах в прошлые годы и оставшиеся не переработанными, хранящиеся на заводских территориях в скирдах и подвергающиеся порче. Для получения тресты ранее применялись способы: мочка льносоломки в реках, озерах в устроенных копанцах холодноводных мочек со сбросом кислых грязных вод в водоемы и реки, росяные мочки путем расстила на полях и лугах льносоломки под росы в настоящее время недопустимы. Многовековой опыт использования росяных мочек помог определить оптимальные условия аэробного микробиологического процесса принятого в предлагаемом способе получения тресты, а именно температура воздуха 15 - 20^oC и его относительная влажность не ниже 60% приняты в предлагаемом 100% в течение всего времени протекания аэробного микробиологического процесса мочки, влажность стеблей должна быть не ниже 40% принята 100%, максимально допустимая температура +40^oC принята из условий проводимых тепловых мочек. Для снабжения кислородом аэробной микрофлоры принимается воздушная равномерная, постоянная аэрация льняных снопов. Все существовавшие способы получения льнотресты, основанные на биологических процессах, проводимых в естественных условиях, имеют недостаток, полная зависимость от природной стихии приводила часто росяную мочку расстилом к полной потере всего урожая. Поэтому уже давно требовался скорейший переход к промышленным методам получения тресты. По плану послевоенной Сталинской Пятилетки строительство новых льнозаводов предусматривало приготовление тресты по способу тепловой мочки.

Тепловая мочка должна проходить при температуре мочильной жидкости 37 - 38^oC.

Тепловая мочка осуществляется на заводах, оборудованных мочильными баками, оснащенными соответствующей аппаратурой, необходимой для создания и поддержания нужного режима мочки (стр. 85 "Справочник по первичной обработке льна" Гизлегпром, 1954, с. 87).

Мочильные баки обычно изготовляют из железобетона, емкость бака от 3 до 6 т соломы.

Тюки соломы загружают в баки и выгружают из них после мочки с помощью механических устройств, которые транспортируют тюки морской тресты к отжимной промывной машине.

Приготовление тресты способом пропаривания.

В основе способа обработки льняной соломы пропариванием лежат гидролитические процессы, совершающиеся в автоклаве при высокой температуре пара и давлении до 3 атм. При пропаривании в предварительно намоченных льняных стеблях происходит гидролитическое расщепление веществ, склеивающих льняные пучки с древесиной и покровными тканями.

В результате гидролиза связи между лубоволокнистыми пучками и древесиной нарушаются и волокно может быть легко отделено от древесины. При гидролизе льняного стебля разрушаются пектиновые вещества, пектозаны, гектозаны и азотистые вещества.

Было изготовлено оборудование цеха пропаривания с пропускной способностью 14 т льняной соломы в сутки. Автоклавы оборудованы 3 вагонетками и увлажнительной установкой с 52 форсунками (отжимно-промывные машины для моченцовой и паренцовой тресты ОПЛ-2). Вес тресты после мочки и пропарки составляет 320 - 400% влажности.

Способы получения тресты тепловой мочкой не могли получить применения и тем более сейчас по следующим причинам: 1) очень большие капитальные затраты на строения зданий, сооружение баков, автоклав промывных, отжимных машин, сушилок и др. механизмов и приспособлений.

2) Очень большие расходы тепла на обработку одной тонны льносоломки около 2500 кг, пара; 3) очень большой расход воды около 30 м³/т льносоломки; 4) не разрешен вопрос ликвидации больших объемов сточных вод (14 30 м³/т льносоломки = 420 м³/сутки), сброс этих вод недопустим в водоемы.

Отсутствие промышленных способов получения тресты является главным препятствием в развитии льноводства.

Цель изобретения - эффективность обработки.

Аналогом к заявленному решению является устройство по а.с. N 1689449, кл. D 01 C 1/04, 1991 .

На фиг. 1 показан разрез А-А; на фиг.2 - то же, план; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство содержит камеру в грунте земли 1, длина 20 м, ширина 2,5 м, высота 1,6 м (в грунте Земли). Решетка 3 с креплением на продольных вдоль стенок котлована брусках. Поперечные перекладины решетки съемные устанавливаются во время загрузки снопов льна с расстояниями между ними 0,3 - 0,4 м. Расстояние от пола котлована до решетки 0,5 м - это приточный канал воздуховода 12 с площадью поперечного сечения 2,50,5 м². Крышкой камеры в котловане служат два воздуховода площадью поперечного сечения каждого 2,50,5 м², разделенных между собой перегородкой 4 из плотных листов. Нижний воздуховод - сборный 5, собирает прошедший воздух через снопы льносоломки - тресты через имеющиеся между ними промежутки , откуда через два проема 7 размером каждого 2,52 м³ направляется в верхний 6. В средней части котлована с наружной боковой стенки примыкает вертикальный короб 8 площадью сечения 2,52 м², объединяющий в одну общую систему аэрации все воздуховоды циркулирующего воздуха (приточный 12, через промежутки в снопах льносоломки - тресты - 2, сборный 5 и рециркуляционный 6). В верхней части вертикального короба 8 установлено паровое сопло 9, соединенное паропроводом 13 с паровым котлом 10. Двери для загрузки соломки и выгрузки тресты 11, жалюзийная решетка 14 для поступления наружного воздуха, которая в период работы устройства закрыта.

В предлагаемом устройстве получение из льна соломки тресты основано на создании оптимальных условий микрофлоры, осуществляющей аэробный микробиологический процесс разложения пектиновых веществ, склеивающих лубяные пучки льноволокна со стеблем и разложение покровных тканей льна.

Аэробный микробиологический процесс легко регулируется количеством подаваемого пара от минимальной 20^oC до предельно максимальной +40^oC. Давление насыщенного пара около 1 атм, температура 100^oC.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В полезный объем котлована на решетку 3 производится горизонтальная укладка снопов льносоломки 2 в ряды в виде двух снопов (макушки вместе, комли врозь) с промежутками между ними, а следующий ряд также, но перпендикулярно первому и так на всю высоту до сборного воздуховода 5. Такая укладка снопов дает возможность потокам воздуха почти беспрепятственно проходить снизу от решетки 3 до сборного воздуховода 5, отдавая тепло и влагу конденсирующегося пара льносоломке и через проемы 7 расположенных с каждой торцевой стороны корпуса поступая в рециркуляционный воздуховод, 6 и двигаться навстречу друг к другу. Воздушный поток объединяется в средней части котлована и поступает в верхнюю часть короба 8 через проем размером 0,5 x 2,5 м², где происходит увлажнение воздуха паром из сопла 9. Струя пара из сопла частично эжектирует и нагревает воздух, который увлажненный паром поступает под решетку 3 в воздуховод 12 через нижний проем в коробе 8 размером 0,5 x 2,5 м², разделяясь на два потока по направлению каждого по воздуховоду 12 к торцам корпуса и проходит через воздух через снопы в сборный воздуховод 5 и движется к проемам 7 попутно с движением воздуха в воздуховоде 12 под решеткой 3. Длина пути прохождения воздуха из-под решетки 3 через снопы и по воздуховоду 5 одинаковы, что обеспечивает равномерность распределения воздуха. Необходимое количество пара определяется по конечной влажности готовой тресты, прирост которой по сравнению с загружаемой влажностью льносоломки является результатом израсходованного количества сконденсированного пара за весь период получения тресты, например, конечная влажность тресты равна 50%, а первоначальная влажность льносоломки 20%, то при загруженной соломке 4500 кг пара было израсходовано 4500(50 - 20)/100 = 1350 кг. Время на получение тресты 5 суток, в сутки будет составлять 270 кг. При продолжительности нагрева льносоломки до +40^oC потребовалось 10 ч, откуда будет часовой расход пара 27 кг/ч. После достижения максимальной температуры, не превышающей 40^oC, влажность воздуха всегда будет 100% при выпадении росы, которая происходит из конденсирующегося пара. Регулируется любой температурой режим в пределах от температуры 20 - 40^oC путем включения и выключения пара до конца мочки (готовности тресты). После выключения пара воздушная аэрация продолжает осуществляться за счет накопленного тепла в тресте-льносоломке. Таким образом циркуляция влажного воздуха с незначительным сопротивлением и радиусом действия в 10 м легко осуществима.

Полученная треста выгружается через двое дверей 11 и доводится до требуемой влажности с помощью естественной сушки снопов в суспонах или в конусах.

Получение тресты в предлагаемом устройстве возможно в зимний период при проведении следующих мероприятий: 1) утепление крышки котлована-корпуса (двойного воздуховода сборного 5 и рециркуляционного 6) рубероидом с кострой или другими материалами, исходя из местных условий, или устройство заваленки из грунта земли, вынутой при рытье котлована размером 0,9 x 0,8 м по периметру котлована; 2) после окончания мочки сушка заменяется замораживанием снопов тресты путем открытия двух дверей 11 и жалюзийной решетки 14 для забора наружного воздуха. Замороженные снопы тресты, выгруженные из камеры-котлована на невысокие штабеля, закрываются снегом для возможного их хранения на весь зимний период до наступления первых весенних дней. Весной все замороженные снопы устанавливаются в суспоны или конуса, высушиваются до необходимой влажности.

Такая естественная сушка в весенний период легко осуществима.

Формула изобретения

Устройство для получения тресты лубяных культур, в частности льна, аэрацией теплым влажным способом, содержащее камеру с решеткой для укладки соломки, отличающееся тем, что камера выполнена в виде котлована в грунте земли имеет объединяющий все воздуховоды в одну общую систему аэрации короб с паровым соплом для увлажнения, частичного эжектирования и направления поступающего воздуха, при этом поступающие в сборный и приточный воздуховоды потоки воздуха движутся попутно для обеспечения равномерного распределения воздуха и создания эффективного аэробного микробиологического процесса разложения пектиновых веществ, склеивающих волокна лубяных культур со стеблем, превращая льносоломку в тресту при нагреве льносоломки до оптимальной температуры 40^oC и нагреве тресты до 40^oC с последующим снижением температуры до готовности тресты при влажности воздуха 100% и влажности льносоломки от 20% первоначально с повышением до 100%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3