Виробничі процеси на підприємствах по переробці зерна.

Виробничі процеси на підприємствах по переробці зерна.

Основні вимоги до машин.

Машини для сухої обробки поверхні.

Машини для обробки зерна водою.

Література

1. Механізація переробної галузі агропромислового комплексу: Навч. посібник/ О.В. Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик, Ю.П. Рогач, М.М. Сердюк. – К.: Вища освіта. 2006. – 479 с.

2. Бутковский В.А., Мерко А.И., Меншиков Е.М. Технологии зерноперерабатывающих производств. – М.: Интеграф сервис, – 1999 – 472с.

3. Галицький Р.Р. Оборудование зерноперерабатывающих предприятий. – М.: Агропромиздат, 1990 – 271 с.

4. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой мощности. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 264 с.

5. Мельник Б.Е., Лебедев В.Б., Винников Г.А. Технология приемки, хранения и переработки зерна – М.: Агропромиздат, 1990 – 367 с.

6. Технологическое оборудование предприятия по хранению и переработке зерна / А.Я. Соколов, В.Ф. Журавлев, В.Н. Душин и др.; Под ред. А.Я. Соколова – М.: Колос, 1984 – 445с.

Виробничі процеси на підприємствах по переробці зерна.

Розглянемо основні стадії виробничого процесу борошномельного і круп’яного заводів.

Борошномельне і круп’яне виробництво є одним з найважливіших галузей агропромислового комплексу. Призначення борошномельного і круп’яного виробництва полягає в забезпеченні людини основними продуктами харчування – борошном і крупами. Вони є сировиною або необхідними компонентами для виробництва хлібобулочних, макаронних, кондитерських виробів, кулінарних напівфабрикатів і ін.

Виробничий процес переробки зерна в борошно залежить від наступних основних факторів:

– якості зерна, що надходить на переробку;

– ступеня досконалості технологічного процесу;

– якості і досконалості технологічного устаткування;

– кваліфікації кадрів.

Борошномельні підприємства роблять готову продукцію відповідно до затвердженого асортименту. З зерна роблять борошно хлібопекарське (І, ІІ і вищого сортів) і борошно оббивне макаронне (вищого і І сортів); манну крупу. З житнього зерна роблять борошно сіяне, обдирне і оббивне. Оббивне борошно одержують із суміші пшениці і жита. Крім того одержують побічні продукти (висівки, кормове борошно і кормові відходи).

Основні вимоги до машин.

Крім загальних вимог (міцність, твердість і вібраційна стійкість), запропонованих до машин для переробки зерна при проектуванні, виготовленні й експлуатації, вони повинні відповідати наступним вимогам:

– машини і апарати при повній їх продуктивності повинні технологічно оптимально впливати на оброблений продукт із мінімальними втратами;

– мати високу техніко-економічну ефективність(при максимальній продуктивності мати мінімум: розміру площі, яку вона займає; витрата енергії, води, пари, вартості виготовлення, монтажу і ремонту);

– мати високу зносостійкість робочих органів (потрапляння металу в продукт виключається);

– мати надійну герметизацію і аспірацію машин (пил не повинний потрапляти у виробниче приміщення, це вибухонебезпечно);

– відповідати вимогам охорони праці і виробничої санітарії;

– мати автоматизацію контролю робочих процесів (вимикати машину, якщо немає продукту, вимикати лінію, якщо одна з машин лінії вимкнулась);

– мати надійне статистичне і динамічне зрівноважування обертових частин і мас, що поступально рухаються, виключаючи шум і надмірний знос підшипників і ін. частин машини;

– відповідати вимогам технологічності( кожна машина повинна з мінімальними витратами і максимальною продуктивністю та надійністю вписуватися в технологічну лінію обробки продукту).

Машини для сухої обробки поверхні.

Класифікація машин.

У зерновій масі, яка проходить, через сепаратори, залишається ще велика кількість пилу, що збирається в борозенках зерен, а також частки, що пристали до зерен і мікроорганізми.

Для сухої обробки поверхні зерна застосовують оббивні і щіткові машини.

Для очищення поверхні зерна від пилу, часткового відділення плодових оболонок і зародків, а також для лущення вівса і ячменя застосовують оббивальні машини.

Для очищення поверхні і борозенок зерна від пилу і зняття надірваних оболонок, що залишилися після оббивної машини, застосовують щіткові машини.

Поверхня зерна обробляється двома способами – «сухим» і «мокрим». «Сухий» спосіб обробки досягається тертям зерна об зерно, тертям і ударом зерна об різні робочі поверхні машини. Ступінь інтенсивності обробки зерна залежить від характеру робочої поверхні машини (абразивна, металева, щіткова та ін.) і режиму її роботи.

Оббивальні машини.

Оббивальні машини бувають двох типів:

1. з внутрішньоцеховим механічним транспортом;

2. з внутрішньоцеховим пневматичним транспортом.

В оббивну машину з механічним транспортом (рис .1, а) зерно надходить через патрубок 1. Обертові бичі 2 підхоплюють зерно і скидають його на внутрішню поверхню циліндра 3. Внутрішня частина машини аспірується через сітку 4.

Швидкість зерна і бичів не збігаються, тому зернівка піддається ударові бичів потім вдаряється об абразивну поверхню циліндра.

Зерно, як пружно тіло відбиваючись від абразивної поверхні циліндра, знову вступає в зіткнення з бичами і після багаторазових ударів поверхня зерен очищається.

При виході з машини оброблене зерно піддається сепаруванню восхідним повітряним потоком.

Рис .1 – Принцип дії оббивальних машин для борошномельних заводів:

а) з внутрішньо цеховим механічним транспортом: 1 – патрубок; 2 – бич;
3 – циліндр; 4 – сітка;

б) з внутрішньо цеховим пневматичним транспортом: 1 – клапан; 2 – циліндр; 3 – електродвигун;

І – надходження зерна; ІІ – відсмоктування повітря; ІІІ – випуск зерна; ІV – надходження повітря; V – відсмоктування аеросуміші.

На рис. 1, б показана схема роботи оббивної машини, яку застосовують на борошномельних підприємствах з внутрішньо цеховим пневматичним транспортом зерна. Повітря несе із собою зерно разом з частками, відділеними в машині. Очищене зерно виділяється в пневматичному сепараторі – розвантажнику. Швидкість руху повітря в каналах регулюють клапаном 1.

На борошномельних підприємствах використовують оббивальні машини марки ЗНМ з абразивною поверхнею і осьовим розміщенням бил, а також марки ЗІП і ЗНМ з абразивною (Н) або металевою (М) поверхнею і радикальним розміщенням бил пропелероподібної форми.

Оббивні машини ЗНМ використовуються на підприємствах з механічним у середині цеховим транспортом, а машини ЗНП і ЗМП – на підприємствах як із пневматичним, так і з механічним транспортом.

Машини з абразивним циліндром застосовують, як правило, при попередній підготовці зерна з інтенсивною дією на зерно.

Машини зі сталевими (ситовими) циліндрами – при наступних етапах підготовки зерна при меншому впливі на зерно, що приводить до зниження битого зерна.

Вертикальні оббивні машини, типу Р3-БМО, призначені для сухого очищення поверхні зерна від пилу, часткового відділення плодових оболонок, борідки, зародка. Оббивальні машини випускають із продуктивністю 1,67 і 3,33 кг/с.

Корпус 1 машини (рис .2) звареної конструкції, виготовлений з листового матеріалу, несе на собі складові частини машини. У корпусі маються двері 12 для доступу до внутрішніх частин машини.

Рисунок 2 – Вертикальна оббивна машина:

1 – корпус; 2 – сітчастий циліндр; 3 – Диск; 4 – пружина; 5 – прийомний патрубок; 6 – завантажувальна лійка; 7 – нижній конус; 8 – живильний пристрій;
9 – розетка; 10 – ротор;11 – бич; 12 – двері; І – відходи; ІІ – очищене зерно; ІІІ – надходження зерна

Завантажувальна лійка 6 складається з двох співвісно зварених конусів, що поліпшує подачу зерна в живильний пристрій.

Живильний пристрій 8 представляє собою диск 3, підвішений на трьох регульованих пружинах 4 до нижнього конуса 7 завантажувальної лійки 6. Це забезпечує рівномірність розподілу зерна по всій окружності машини і можливість регулювання продуктивності машини.

Сітчастий циліндр 2 зібраний з трьох секцій. Для регулювання натягу сітчастого циліндра по діаметру застосовують повздовжні дерев'яні прокладки.

Ротор10 складається з розеток 9, закріплених на валові. Сталеві бичі 11, що направляють зерно на внутрішню поверхню сітчастого циліндра, кріпляться до розеток болтами. Ротор 10 у корпусі 1 установлений на двох підшипниках: верхній (роликовий сферичний) сприймає осьові і радіальні навантаження, нижній (кульковий сферичний) – тільки радіальні навантаження.

Зерно надходить через прийомний патрубок і завантажувальну лійку в живильний пристрій. Під дією сил ваги зерна підпружиненний диск опускається. Через кільцеву щілину, що утворилася, зерно рівномірно сиплеться на верхню розетку ротора, з якого під дією відцентрових сил відкидається до внутрішньої поверхні сітчастого циліндра, де відбувається очищення зерна.

Щіткові машини.

Щіткові машини за конструкцією аналогічні оббивальним. Тільки замість бичів – щітковий барабан, і замість циліндра – щіткова дека. Щітки металеві.

На борошномельних підприємствах із внутрішньо-цеховим пневматичним транспортуванням зерна використовують машини БЩГ 1-5 і Б1ЦП-10, а на підприємствах із внутрішньо-цеховим механічним транспортом – БЩМ-5 і БЩМ-10.

Горизонтальна щіткова машина (рис. 3) виконана у виді розбірного металевого корпуса 1, усередині якого змонтовані обертовий щітковий ротор 4, щіткова дека 8, що харчує валик 9 і механізм 10 для регулювання рівномірності зерна, що надходить, по довжині щіткового барабана.

Рисунок 3 – Щіткові машини типу БЩП і БЩМ:

1 – корпус; 2 – шнек; 3 – рухлива щока; 4 – щітковий ротор; 5 – механізм для повороту деки; 6 – електродвигун; 7-шкала з умовним таруванням; 8 – щіткова дека; 9 – живильний валик; 10 – механізм для регулювання рівномірності зерна, що надходить; 11 – кришка корпуса; 12 – живильний пристрій; 13 – нижнє вікно корпуса збудника; 14 – збудник броскового типу; 15 – продуктопровід.

Для виводу зерна з машини при пневмотранспорті застосовують шнек 2 з механічним побудником 14 броскового типу і вертикальний продуктопровід 15. При механічному транспортуванні зерно виходить через нижнє вікно 13 корпуса збудника.

Зазор між щітковими поверхнями деки і ротором регулюють двома механізмами 5, що приводяться в дію гвинтовими парами. Регулювання робочого зазору здійснюється по шкалах 7 з умовним таруванням, що закріплені на рухливих щоках 3 усередині корпуса машини.

Максимальний робочий зазор між щітковими поверхнями деки 8 і ротора 4 при збігу покажчика з нижнім гвинтом шкали 7 складає 6±2 мм.

Для вільного входу повітря в машину при пневматичному транспортуванні зерна у верхній частині розташовані жалюзі (в обшивці і хвіртках)

У машині для борошномельних заводів із внутрішньо-цеховим механічним транспортуванням для цієї мети передбачені в нижній часті вікна, а на бічній стінці шибер, що дозволяє регулювати кількість повітря, що надходить у маши

Аспірація щіткової машини здійснюється через кришку 11 у верхній частині корпуса.

Технологічний процес очищення зерна наступний. Зерно через прийомний патрубок самопливом надходить у живильний пристрій 12, з його на живильний валик 9, що рівномірно шаром подає його по всій довжині щіткового ротора 4.

Потрапляючи в зазор між обертовим щітковим ротором 4 і нерухомою щітковою декою 8, зерно піддається інтенсивному впливові щіток, очищається і попадає в шнек 2, потім у продуктопровід 15 і виводиться з машини.

Оббивальні і щіткові машини встановлюють на борошномельних заводах послідовно і через них пропускають зерно, попередньо очищене від сторонніх домішок. Технологічну ефективність очищення поверхні зерна в оббивальних і щіткових машинах оцінюють зниженням зольності і збільшенням кількості битого зерна.

На технологічну ефективність впливають наступні фактори:

– технологічні властивості зерна( стекловидність, вологість, твердість і ін.);

– параметри основних робочих органів машини (кількість оборотів барабана, характеристика робочої поверхні, зазор, кут нахилу бил, рівномірність завантаження, ефективність роботи аспірації та ін.);

– питоме зернове навантаження на машину, що виражається в кг/м² на годину;

Поверхня барабана покривається, абразивною масою, що містить наждак або електрокорунд від №100 до №63(зернистість від №20 до № 26).

Кутова швидкість бил при обробці пшениці повинна складати 13...15 м/с, для жита – 15...18 м/с.

Зазор між гранню бил і абразивною поверхнею повинний знаходитися в межах від 25 до 30 мм.

Кут нахилу бил змінюється від 5 до 12°.

Рекомендоване навантаження на 1м² внутрішній поверхні абразивного барабана шпалерної машини складають 28 т/добу для пшениці і 24 т/добу для жита.

Аспірація шпалерної машини має велике значення на технологічний ефект її роботи, оскільки всі частки, що виділяються під час роботи, виносяться повітрям. При незадовільній роботі аспірації знижується технологічна ефективність обезпилювання зерна.

Водоструминна машина ЗЗМ-2

Водоструминна машина ЗЗМ-2 (рис.18) призначена для зволоження зерна водою в крапельно-рідкому стані перед відволожуванням його в засіках. Технологічний процес роботи машини полягає в наступному. Зерно, надходячи в машину, приводить до обертання зернове колесо, що через зубчасту передачу передасть рух водяному колесу, зануреному в резервуар з водою. Це колесо зачерпує ковшами воду з резервуара і зливає її в нерухому судину, відкіля вона по трубопроводу надходить в шнек, установлений під машиною. У шнеку зерно перемішується з водою і направляється в бункери для відволожування.

Рис .18 – Водоструминна машина ЗЗМ-2

1 – корпус; 2 – зубчасте колесо; 3 – водяне колесо; 4 – зернове колесо; 5 – шестерня; 6 – резервуар; 7 – нерухома посудина ; 8 – рухома посудина;9 – стержень; 10 – покажчик; 11 – шайба; 12 – рухома шкала; 13 – поплавок регулятора рівня води; 14 – зливний трубопровід; 15 – підвідний трубопровід.

Зволожувальні апарати А1-БУЗ і А1-БАЗ мають однаковий принцип дії й ідентичний пристрій. Робочі органи цих апаратів (форсунки для подачі води) працюють спільно зі шнеками, що забезпечують перемішування і транспортування зерна. Система подачі води обладнана пристроєм контролю витрати, фільтром для очищення води, вентилями і клапанами для керування потоком води. Передбачено також автоматичний пристрій, що відключає воду у випадку припинення подачі зерна в зволожувальний шнек. В зволожувальному апараті А1-БУЗ розпилювання води у форсунці виробляється під тиском у водопровідній системі, а в апараті А1-БАЗ — за допомогою компресора, що подає стиснене повітря.

Роботу зволожувального апарата розглянемо на прикладі А1-БАЗ (рис .19 з внутрішньо). Вихідне зерно надходить в індикатор 13, де відхиляє поворотну заслінку, що замикає контакти мікро вимикача. Електричний сигнал подається на електромагнітний вентиль 6, що відкриває подачу води. Вода очищається, проходячи через керамічний фільтр 5. Подачу води регулюють, обертаючи голчастий вентиль 10. Для контролю витрати води призначений ротаметр 9. Вода і зерно надходять у шнек 1. При припиненні надходження зерна в індикатор перекривається подача води. Форсунка 12 апарата А1-БАЗ забезпечує розпилення води в результаті подачі стиснутого повітря. Розпилювательна волога надходить у потік зерна через одне сопло. Форсунка 15 подає краплиннорідку вологу через три-сопла.

Рис .19 – Технологічна схема зволожувального апарата А1-БАЗ:

1 – шнек; 2 – вентиль; 3 – манометр, 4 – редукційний клапан, 5 – фільтр, 6 – електромагнітний вентиль; 7 – панель; 8-розподільна коробка; 9 – ротаметр; 10 – регулюючий вентиль; 11 – спускний; 12 – форсунка А1-БАЗ; 13 – індикатор наявності зерна; 14 – компресор; 15 – форсунка А1-БУЗ; І – вихідне зерно; ІІ – повітря; ІІІ – вода; ІV – електричний струм; V – очищене зерно.

Водорозпилююча машина БУВ-10

Вода (рис .20) з водопровідної системи через патрубок 1 подається в резервуар 2 до визначеного рівня. Резервуар має трубку 3 для подачі води на зволоження, кінець якої при відсутності зерна закритий клапаном 4. Зерно через прийомний патрубок 5 самопливом надходить у рухливий бункер 5. В міру надходження зерна бункер 5, переборюючи опір пружин 7, опускається й утворює із внутрішнім конусом 8 кільцеву щілину 9. Зерно надходить на обертовий верхній диск 10 і в радіальному напрямку. Вода з бака 2 через трубку 3 надходить у порожній вал 11 і через отвори в ньому подається на ніжній обертовий диск 12, розприскується і створює водяну завісу, через яку проходить потік зерна. Зволожене зерно попадає на обертову тарілку 13 змішувача, де додатково перемішується і віддаляється з машини.

Рис. 20 – Технологічна схема водорозпилювача машина БУВ-10:

1 – ротаметр; 2 – рухомий бункер; 3 – кільцева щілина; 4 – диск для зерна; 5 – тарілки змішувача; 6 – диск для води; 7 – внутрішній конус; 8 – важіль; 9- порожній вал; 10 – бачок; 11 – проріз; І — вода; ІІ – злив води; ІІІ — подача зерна.

Машини для мийки зерна Ж9-БМА

Машина Ж9-БМА (рис 21)складається з мийної ванни 1 і віджимної колонки ІІ, з’єднаних між собою сплавною камерою ІІІ.

Мийна ванна І має дві пари горизонтальних шнеків. Два верхніх шнека 1 для горизонтального переміщення зерна вправо, а два нижчих 2 для переміщення вліво осілих часток, каменів і піску. Зерно, що надійшло у ванну через прийомний пристрій 3, рясно миється водою, і від нього відокремлюються важкі домішки. Прийомний пристрій може переміщатися уздовж ванни. Чим регулюється час мийки зерна.

У сплавну камеру ІІІ зерно подається шнеком 1. З неї зерно попадає в віджимну колонку ІІ під тиском води із сопла 4. Сплавна камера має люк для відводу легких домішок. Віджимна колонка має перфорований циліндр 5, у середині якого встановлений ротор 6 з лопатками 7 для переміщення зерна нагору. Лопатки, обертаючи, засмоктують у ротор і повітря через отвори 8. Зерно переміщаючись нагору, звільняється від води, що йде через перфорацію циліндра 5, а повітря частково підсушує – зерно. Зерно віддаляється з машини верхніми лопатками 9 ротора.

Рис. 21 – Мийна машина Ж9-БМА:

І – мийна ванна; ІІ – віджимна колонка; ІІІ – сплавна камера; 1 – електродвигун віджимної колонки; 2 – лопатки; 3 – вузол гідротранспорту зерна; 4 – приймач каменів; 5 – редуктор; 6 – електродвигун привода шнеків.

На технологічну ефективність роботи мийних машин впливають наступні фактори:

– навантаження на машину;

– питомі витрати води, її температура і ступінь твердості;

– час перебування зерна у воді;

– інтенсивність перемішування і частота зміни води.

Режим роботи мийних машин змінюється в залежності від ступеня забруднення поверхні зерна, його структури і початкової вологості.

На ефект видалення вологи з зерна механічним способом у відтіснюючих колонках впливають фактори:

– кутова швидкість бил, нахил і зазор між билами і ситовою поверхнею;

– величина живого перетину ситової поверхні, форма і розміщення отворів;

– кількість повітря, що продувається через ситову поверхню машини.

Виробничі процеси на підприємствах по переробці зерна.

Основні вимоги до машин.