Тема 8 Крупоотделение. Задачи процесса, крупоотделительные машины, их эффективность. Факторы, влияющие на эффективность крупоотделения

Крупоотделение – процесс разделения шелушенных и нешелушеных зерен. Разделение этих зерен основывается на использовании различий в их свойствах, гл. обр. в физических: упругость, плотность, коэффициент трения, форма, размеры. Шелушеные з. имеют меньшие размеры, упругость, большую плотность, больший коэффициент трения. Большое значение для разделения шелушенных и нешелушеных з.имеет процесс сомосортирования. Основные машины на КЗ для крупоотделения – крупоотделители и ими могут быть: просеивающие машины, триеры, сортировочные столы (падди – машины), самосортирующие крупоотделители.

Просеивающие машины. На ситах происходит разделение поступающих продуктов по размерам поперечного сечения. Т. е. ядро из смеси его с з. может быть выделено на ситах при условии, что ядро в поперечном сечении будет меньше размера з. в том же сечении и если при этом в перерабатываемой фракции нет мелких зерен, которые по размерам проходили бы через отверстия сита вместе с ядром. Таким условиям отвечают продукты переработки з. гречихи, у которой между з. и ядром есть существенное отличие в размерах (рис 1).

H- высота миделева сечения зерна; h – ядра.

H – h= 0,4÷1,25

Т.о. на гречезаводах можно осуществить разделение шелушенных и нешелушеных з. на ситах, но при этом д/б выполнено 2 условия:

1) з. гречихи до шелушения надо рассортировать по крупности на 5-6 фракций с перепадом в размерах отверстий сит 0,2-0,3 мм.

2) для предотвращения возможности просеивания мелкого з. вместе с ядром при сорторовании продуктов шелушения диаметр отверстий сита, высеивающего ядро д/б на 0,2 мм меньше диаметра отверстий сита, сходом с которого была получена данная фракция з. гречихи (рис.2).

Триеры. В триерах можно осуществить разделение шелушенных и нешелушеных з. для тех культур, у которых существует разница в длине между з. и ядром – это 2 культуры (овес и рис). Длина зерновки овса: 10 -12 мм, а длина ядра: 7 -8 мм. Очевидно, для нормального разделения з. и ядра размер ячей триера д/б больше максимальной длины ядра подлежащего выделению, а глубина ячей равна половине их размера. Поэтому для крупоотделения на овсозаводах применяют дисковые триеры с карманообразными ячеями размером 9*9 мм и глубиной 4,5мм.

Падди – машины (сортировочные столы). Они выделяют ядро из смеси его с з., используя различие их физических свойств: фактор трения и упругие свойства, а также явление самосортирования. Рабочим органом в падди – машинах явл. наклонные каналы с гладким дном и зигзагообразными отражательными стенками. Количество каналов в зависимости от размеров падди – машины может колебаться от 10-72. Стенки образованы треугольными призмами соединенными перемычками из стальных пластин (рис.3).

З. имеющее меньшую плотность, большую упругость и меньше коэфф. трения при сомосортировании всплывает в верхние слои смеси и выходит в приподнятой части канала, а ядро с большим коэфф. трения, меньшей упругостью и большей плотностью – в нижней части (рис.4).

Эффективность работы падди – машины регулируется путем изменения амплитуды и частоты колебания, а также углом наклона каналов (0-6º). Если в верхнем сходе содержится слишком много шелушенных з., то в этом случае необходимо уменьшить амплитуду или частоту колебания или увеличить угол наклона каналов и наоборот. Для получения более четкого разделения смеси применяется двукратное сортирование: сначала в рабочей падди – машине, а затем в контрольной (рис.5).

Помимо падди – машины, смесь разделяют на рабочей поверхности крупоотделителя БКО, который не имеет отражательных поверхностей. Он состоит из трех наклонных сортировочных столов, расположенных параллельно один над другим. Рабочая поверхность этих столов имеет ячеистое углубление эллипсовидной формы с размерами ячей 5*6,5 мм и глубиной углубления около 1 мм. Столы наклонены как в продольном (α=3°), так и поперечном (β=20-30°) направлениях (рис.6).

Под воздействием колебаний стола происходит расслоение поступающей смеси или ее сомосортирование: в нижние слои опускаются более плотные шелушеные з., а в верхние всплывают нешелушеные, как более легкие, крупные и упругие. В результате нешелушеные з.(н) будут скатываться под наклоном 20-30°, а шелушеные (к) будут перемещаться вдоль машины, т.к. они не в состоянии преодолеть сопротивление ребер ячеек стола. Регулируют работу машины изменением β. Эту машину применяют на рисозаводах.

Крупоотделитель самосортирующий КГМ – 2. Рабочим органом машины является наклонная плоскость, на которой расположено сито в виде металлической сетки с размером 5-6 мм для риса и 6-7 мм для овса. Верхняя часть этого сита закрыта брезентом в зоне поступления (зона самосортирования). Смесь поступает на брезент и вследствие угла наклона движется вниз и происходит самосортирование: в нижние слои опускается шелушеное з., а в верхние всплывает нешелушеное. Когда продукт поступает на сито, в нижних слоях потока соприкосающихся с ситом находятся преимущественно шелушенные з., которые и просеиваются сквозь сито, а нешелушеные идут сходом (рис.7).

Машина не имеет привода, но громоздкая (на 2 этажа).

Используют в основном на овсо- и рисозаводах. Регулируют работу машины изменяя длину зоны сомосортирования или угол наклона сита. Если в проходе вместе с ядром оказывается слишком много нешелушеных з., то надо увеличить длину зоны самосортирования или угол наклона и наоборот.

Для оценки эффективности используют 2 формулы. (рис. 8).

К- концентрация шелушенных з. в продукте поступающем на машину,

Н-//-// нешелушеных з.,

А-выход нижнего схода, %

К1-концентрация шелушенных з. в нижнем сходе, %

Н1-//-// нешелушеных з., %

В-выход верхнего схода, %

Н2-концентрация нешелушеных з. в верхнем сходе, %

К2-//-// шелушенных з., %

1.Формула Цециновского: Е=А*((К1-К)/(100-К))+В*((Н2-Н)/(100-Н)).

Первая половина формулы показывает эффективность шелушенных з., а вторая – нешелушеных з. (К1-К) – фактическое повышение концентрации шелушенных з. в нижнем сходе, а (100-К) – максимально возможное повышение концентрации этих з.

2.Ф-ла Зубковой, Гинзбурга: Е=α*β*γ, где

α=((К1*А)/(К*100))-степень извлечения ядра;

β-степень извлечения нешелушеного ядра β=((Н2*В)/(Н*100));

γ-чистота ядра в нижнем сходе γ=К1/100.

Для определения эффективности работы этой машины надо знать состав исходного и полученных продуктов, а также соотношение полученных фракций (А, В). Их определяют путем снятия баланса, но можно определить и расчетным путем. Для этого решают систему уравнений:

А+В=100 → В=100-А

АК1+ВК2=100К → А=((100*(К1-К2))/(К1-К2));

Для решения задач очень важно выполнение следующих условий:

1) А+В=100%

2) К+Н=100%

3) К1+Н1=100%

4) К2+Н2=100%

Эффективной считается работа этой машины если Е › 0,75 или 75%. При этом при Е › 0,85-хорошая работа; Е=0,75-0,85-удовлетворительная работа; Е ‹ 0,75-неудовлетворительная работа. При этом оговаривается γ: на рисозаводах не ‹ 0,99; овсозаводах не ‹ 0,994; гречезаводах не ‹ 0,997.

Тема 9 Шлифование, полирование, дробление ядра в крупяной промышленности. Оценка эффективности процесса и факторы на нее влияющие. Технологические схемы дробления ядра (на примере ячневой крупы.)

Шлифование и полирование ядра – технологические операции, назначение которых окончательно освободить шелушенное зерно (ядро) от остатков цветковых пленок, частично удалить плодовые и семенные оболочки, зародыш и придать ядру соответствующий вид и форму. Т.о. шлифование, как первый этап обработки поверхности ядра, обеспечивает удаление оболочек, содержит значительное количество клетчатки (не усваивается), улучшение товарного вида крупы (цвет), потребительских свойств крупы (снижение длительности варки за счет лучшего проникновения влаги внутрь эндосперма), увеличение коэффициента развариваемости крупы, повышение усваиваемости крупы. Шлифование обеспечивает и стабильность крупы при хранении, за счет удаления зародыша и алейронового слоя (с большим содержанием жира).

В результате шлифования существенно меняется химический состав зерна: снижается зольность (в 2 раза – рис), снижение содержания клетчатки (в 2 раза), содержание жира (в 5 раз), содержание белка (на 0,5%), снижается содержание витаминов (в 3 раза), но возрастает содержание крахмала(на 3%).

Шлифование, как технологический процесс, - сумма многократных механических воздействий шлифовальных машин (рабочих органов) на щелушимое зерно. При шлифовании важно так вести режим работы шлифовальной машины, чтобы избежать дробление ядра. В шлифовальных машинах, войзбежание излишнего дробления ядра, применяют эластичную или абразивную рабочую поверхность (но с мелкозернистой структурой), кроме того, уменьшают скорость и увеличивают рабочие зазоры между рабочими органами машин по сравнению с шелушением.

Технология крупян. производства различает 2 вида шлифования ядра:

1 шлифование целого ядра (на овсо-, просо-, рисозаводах); отличительная особенность здесь – сохранение формы частицы с уменьшением размеров;

2 шлифование и округление дробленого ядра (ячмено-, пшен., кукур.); осуществляется удаление не только оболочечных частиц,но также частицам придается округлая форма.

Для шлифования целого ядра применяют чаще шлифовальный постав (абразивный конический барабан, который вращается в неподвижной сетчатой обичайке такой же формы). Скорость колеблется в зависимости от вида обрабатываемого ядра (12 – 18 м/с). Регулируют зазор поднимая и опуская барабан и применяются тормозные колодки (пшено, рис, овес).

Для шлифования целого ядра риса применяется рисошлифовальная машина А1 – БШМ. 2 абразивных горизонтально расположенных барабана, состоящих из 8 – ми, которые вращаются в неподвижной сетчатой обичайке. (рис.Тех.схема.).

Скорость вращения абразивного барабана колеблется в зависимости от вида обрабатываемого ядра в пределах 12 – 18 м/с. Регулируют зазор поднимая и опуская барабан и применяя тормозные колодки. Используют для пшена, риса, овса.

Для шлифования целого ядра применяют рисошлифовальную машину А1 – БШМ (рис.2) – 2 абразивных горизонтально расположенных барабана, состоящих из 8 – ми дисков, которые вращаются в неподвижной сетчатой обичайке.

По сравнению поставом дает больший выход дробленого ядра и мучки: за 1 пропуск риса ч/з машину БМШ получается: дробленое ядро 12 – 13%, мучка 7 – 8%; а при использовании постава за 4 пропуска получается: дробленое ядро 8 – 11%, мучка 14%.

Для шлифования пшена используются также ЗШН при соответствующих режимах, а также вальцедековый станок.

Для повышения эффективности шлифования рекомендуется отдельно шлифовать крупную и мелкую крупы: для мелкой крупы более мягкие режимы шлифования, а также вальцедековый станок.

Для шлифования дробленого ядра применяется один тип машин – ЗШН, в которых не только удаляются поверхностные слои зерна, но крупинки приобретают округлую или шаровидную форму.

Для некоторых крупяных культур предусматривают не только шлифование, но и полирование ядра (ячмень, пшеница).

Полирование – финальная обработка ядра, как и шлифование. Основная цель – улучшение товарного вида крупы. Оно необходимо т.к. после шлифования на поверхности ядра остаются царапины, прилипшая мучка (которую нельзя ни отсеять, ни провеять), которые придают крупе матовый цвет, а нужно блестящий, следовательно, крупу полируют.

Химический состав при полировании изменяется незначительно. Применяются машины ЗШН при еще более мягких режимах, чем при шлифовании.

Оценка эффективности процессов шлифования и полирования. Может осуществляться определяя степень снижения клетчатки, жира, зольности, а также определяя увеличение дробленого ядра и мучки. Но на предприятии определяют этот показатель путем анализа отобранных проб после шлифования и полирования по количеству обработанных ядер, т.е. ядер с поверхности которых полностью удалены оболочки. Осуществляется посредством лупы.

Если отобрано более 80% ядер – хорошая эффективность; 60 – 80% - удовлетворительная; менее 60% - неудовлетворительная.

E=M1+M2+…+Mn/K*100%.

Дробление или резание ядра.

Применяется при производстве перловой и ячневой, пшеничной, кукурузной крупы. Дробление – совокупность операций, назначение которых раздробить ядро в крупинки с размерами от 1-го до 4-х мм (1 – 4 мм), в зависимости от вида крупы. Дробление не должно сопровождаться чрезмерным измельчением ядра в мелкие частицы – мучку. Операции при дроблении:

1 Сортирование по крупности до дробления. Должно обеспечить рациональные режимы дробления в зависимости от крупности. Сортирование производят обычно на 2 – 3 фракции до дробления.

2 Дробление. Различают 2 случая дробления ядра в зависимости от требований к продуктам дробления.

А – при производстве шлифованной крупы; когда ядро дробят в основном на крупные части, затем этот продукт приводят в округлую форму, шлифуя и иногда полируя его (перловая, пшеничная).

Б – при производстве дробленой крупы; когда ядро дробят на части, которые после сортирования по номерам представляют собой законченный, конечный продукт (ячневая крупа). Схема.

3 Сортирование продуктов дробления.

Для дробления на КЗ используют различное оборудование, т.к. прочность различных культур различна. Технологический процесс дробления в номерную крупу (ячневая) представляет собой процесс последовательного дробления ядра на 3-х, 4-х вальцовых системах, и по своему построению напоминает схему обойного помола на МЗ.

Дробление ячменя в ячневую крупу (тех. схема)

Помимо вальцовых станков с обычной нарезкой вальцов на КЗ используют вальцы со взаимоперпендикулярной нарезкой. Зерно попадает в рабочий зазор и рифлями верхнего вальца разрезается на крупные частицы.

Также используются дисковые и барабанные дробилки.

Поиск по сайту: