Раздел 2. Технологическое оборудование для подготовки зерна к переработке

2.1. Машины для обработки покровов зерна сухим способом. Назначение, область применения и классификация машин. Машины с абразивным и металлическим цилиндрами для предприятий, оснащенных механическим и пневматическим транспортом. Основные данные для расчета и конструирования обоечных машин. Щеточные машины, энтолейторы.

2.2. Машины для обработки зерна водой. Назначение, принцип действия и классификация машин для обра­ботки зерна водой. Основы теории гидродинамической сепарации.

2.3. Оборудование для обработки зерна теплом и влагой. Назначение, область применения аппаратов для предварительного подогрева зерна. Классификация зерновых кондиционеров. Основы тех­нологического расчета кондиционеров.

Очистка поверхности и обеззараживание зерна сухим способом. На поверхности, в бороздке и бородке зерен, прошед­ших через сепараторы и триеры, остается большое коли­чество пыли и микроорганизмов, а также комочки грязи, приставшие к зернам. В зерноочистительном отделении мукомольного завода для очистки поверхности зерен, частичного удаления бородки, зародыша, а также снятия (шелушения) верхних плодовых оболочек применяют ма­шины ударно-истирающего действия. Такой принцип дей­ствия, как правило, реализуется в машинах с бичевым ротором, вращающимся в неподвижной цилиндрической обечайке. Для очистки поверхности зерна на мукомоль­ных заводах применяют два типа машин: обоечные и щеточные.

Обоечные машины конструктивно выполнены с верти­кальным или горизонтальным рабочим органом, а ци­линдрическую обечайку в зависимости от технологиче­ского назначения изготовляют из абразивного материала или металлотканой сетки. Между бичами и цилиндром устанавливают определенный зазор. Зерно под действием центробежных сил вращающегося бичёвого ротора,от­брасывается к поверхности цилиндра подвергается мно­гократному ударному воздействию, интенсивному трению о ситовую поверхность и между зерновками. В резуль­тате пыль, песок, частицы плодовых оболочек, зародыш и бородка частично отделяются от зерна. В этом типе машин получают две фракции: зерно и продукты шелу­шения, которые разделяются воздушным потоком при последующей обработке.

Технологическая эффективность очистки оценивается снижением зольности зерна, при этом нормируется его дробление. К основным факторам, влияющим на эффективность обработки зерна в обоечной машине, следует отнести: окружную скорость бичевого ротора; нагрузку; расстоя­ние между кромкой бичей и цилиндром; характер и со­стояние поверхности обечайки; деформативные и проч­ностные свойства; прочность связей оболочек с эндоспер­мом; влажность зерна.

Окружную скорость бичевого ротора следует выби­рать в зависимости от обрабатываемой культуры. На­пример, для ржи, обладающей более вязкой структурой, чем пшеница, скорость должна быть 15...18 м/с, для мяг­кой пшеницы - 13...15 м/с, для твердой, более хрупкой пшеницы - 10...11 м/с. При уменьшении рабочего зазора интенсивность воздействия увеличивается, так как воз­растает сила удара и взаимного трения.

Удельная нагрузка зависит от особенностей обрабаты­ваемой культуры, от режима работы обоечной машины, типа бичевого ротора и материала цилиндрической обе­чайки. Рекомендуются следующие удельные нагрузки при обработке пшеницы [кг/(м²-ч)]:

в вертикальных обоечных машинах с металлотканой поверхностью 1500...3000;

в горизонтальных обоечных машинах с металлотка­ной поверхностью 5000...8000;

в горизонтальных обоечных машинах с абразивным цилиндром 1000...1200.

Перед поступлением в обоечные машины -зерно обязательно должно пройти очистку от металломагнитных примесей.

Основные рабочие органы щеточной машины - враща­ющийся ротор и неподвижная дека (в виде полуци­линдра).

Технологическая эффективность работы щеточной машины характеризуется снижением зольности зерна и состоянием его поверхности после обработки. При нормальной работе снижение зольности должно быть 0,01...0,03 %. Зональность отходов, получаемых со щеточ­ных машин, должна быть 5,0...6,5 %. На технологическую эффективность работы щеточных машин влияют фактическая производительность, вели­чина окружной скорости щеточного барабана, величина рабочего зазора, качество щеток, работа аспирации.

Обеззараживание зерна производится в машинах ударного действия - энтолейторах. В энтолейторах-стерилизаторах РЗ-БЭЗ основным рабочим органом служит ротор в виде двух горизонтальных дисков, между которыми по концентрическим окруж­ностям расположены два ряда втулок. Ротор уста­новлен в неподвижном цилиндрическом корпусе.

Рабочий процесс в энтолейторе происходит следую­щим образом. Исходное зерно через приемный патрубок поступает в пространство между дисками ротора, отбрасывается в зону втулок, где получает первое удар­ное воздействие. Затем зерно захватывается и разго­няется втулками и центробежными силами отбрасыва­ется на отражательное кольцо, где получает второе ударное воздействие. В результате живые вредители уничтожаются, поврежденные зерна с личинками разру­шаются, а личинки в основном погибают. Зерно выво­дится через полостив выпускной патрубок. Опера­тивного управления (кроме регулирования подачи исход­ного продукта) энтолейторы не имеют.

Гидротермическая обработка или кондиционирование зерна. Одна из технологических операций на мукомольных и крупяных заводах – гидротермическая обработка или кондиционирование зерна.

Сущность ГТО заключается в целенаправленном изменении влажности и температуры зерна, что влечет за собой улучшение его технологических свойств.

Аппараты для гидротермической и тепловой обработки зерна по виду обрабатываемого сырья подразделяются на аппараты для обработки зерна злаковых культур, крупяных культур, а также компонентов комбикормов; по назначению – на подогреватели, кондиционеры, пропариватели и сушилки.

Подогреватели делятся на аппараты для подогрева зерна с пониженной температурой и аппараты для изменения структурно-механических и биохимических свойств зерна.

Основной классификационный признак кондиционеров – вид используемого теплоносителя. По этому признаку различают воздушные, водяные, воздушно-водяные и скоростные кондиционеры. В скоростных кондиционерах в качестве теплоносителя используют пар.

Пропариватели делятся на аппараты непрерывного и периодического действия. Подогреватели зерна служат для повышения температуры холодного сырья. Необходимость этой операции объясняется тем, что оболочки такого зерна обладают повышенной хрупкостью и при помоле разрушаются. Образующиеся мелкие частицы в дальнейшем весьма сложно выделить из муки, и они ухудшают качество готового продукта. Подогреватель БПЗ – аппарат шахтного типа непрерывного действия с паротрубной системой подогрева и автоматической системой блокировки выпуска зерна.

Кондиционеры используют для тепловой обработки сырья, а также для изменения (обычно уменьшения) влажности, а при необходимости и температуры. Для скоростного кондиционирования применяют паровые кондиционеры, которые представляют собой два практически самостоятельных аппарата: аппарат скоростного кондиционирования типа АСК и влагосниматель типа В. Аппарат скоростного кондиционирования типа АСК-5 относится к аппаратам непрерывного действия, шнекового типа, с автоматической системой регулирования нагрева зерна и автоматической системой защиты от перегрузки. Влагосниматель В-5 относится к аппаратам непрерывного действия шахтного типа с автоматической блокировкой приемки и выпуска зерна. Аппарат для пропаривания зерна А9-БПБ относится к оборудованию с периодическим циклом работы и предназначен для гидротермической обработки зерна крупяных культур (овса, гречихи, пшеницы, риса). Особенностью является наличие командного прибора, позволяющего вести технологический процесс автоматически по заданной программе.

 

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается обработка поверхности зерна сухим способом?

2. Где устанавливается обоечная машина в технологической схеме переработки зерна?

3. Расскажите принцип действия вертикальных обоечных машин, назовите отличительные особенности и роль бичевого ротора?

4. Перечислите регулируемые параметры вертикальных обоечных машин и расскажите порядок их установки.

5. Как заменяют бичи?

6. Как и в каких пределах регулируют рабочий зазор в вертикальных обоечных машинах?

7. Какие факторы влияют на производительность и технологическую эффективность работы обоечной машины?

8. Каковы показатели технологической эффективности обоечной машины?

9.

Литература

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

Демский А.Б. и др. Справочник. Оборудование для производства муки и крупы. – Санкт-Петербург. Профессия, 2000.– 604с.

Хромеенков В. М. Оборудование хлебопекарного производства. – М.: ИРПО, 2000. – 312с.

Драгилев А.И. Технологическое оборудование предприятий конди­терскогопроизводства - М.: Колос: 1997. – 432 с.

Оборудование для производства муки и крупы. Справочник А. Б. Дем­ский, М. А. Борискин, Е. В. Тамаров и др. - М.: Агропромиздат, 1990, – 421с.

Бутковский В.А. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства. – М.: Агропромиздат, 1989.- 464 с.

Демский А.Б. Справочник по оборудованию зерноперерабатывающих предприятий. – М.: Колос: 1980.- 383с.