Совершенствования технологических процессов переработки зерна в муку и крупу

p> Следовательно, в размольном отделении осуществляют следующие технологические операции:
- измельчение зерна и промежуточных продуктов;
- просеивание измельченных продуктов для фракционирования их по крупности, и в конечном счете, получения муки и отрубей;
- обогащение крупных фракций промежуточных продуктов на ситовеечных машинах.

Данной технологической схемой предусмотрено три дранных и три размольных системы.

Технологический процесс в измельчающем отделении протекает следующим образом: измельчение продукта на вальцовых станках с последующей обработкой продукта на виброситах, рассеве и ситовеечной машине.

Измельчение продуктов осуществляется на трех дранных и трех размольных системах, на каждую из которых выделено 1/2 вальцового станка 3М.2.25х60.
Так как мы в эту технологическую схему поставили вымольную бичевую машину, то вымол оболочек прово дится на ней. Сортирование измельченных продуктов производлится на рассеве ЗРШ-6М.

Для выделения сходовых продуктов на 1-й дранной и 2-й дранных системах, установлены центробежные пневмосетовые сепараторы У1-БСД-3,5 с металлоткаными ситами, на 3 - капроновое сито № 20. Эти продукты идут “С системы на систему”.

Фактический выход продуктов размола составляет:
- мука 1 сорта 50%...53%;
- мука высшего сорта 14%...16%;
- манная крупа 0.1%...2%;
- отруби 30%....38%.

Для получения выхода муки высшего и первого сортов, необходимо провести анализ технологической схемы и усовершенствовать технологический процесс.

4.1 Анализ применяемой технологии и возможность ее совершенстввания.

Обзор литературных источников по переработке зерна в муку, а так же анализ технологического процесса на мукомольном заводе “Конного завода 157” показывает, что в данной технологической схеме заменить центробежные пневмосетовые сепараторы на рассев ЗРШ-4М, а так же для вымола с ходового продукта (отрубей) после ЗД станка целесообразно применить вымольную бичевую машину (ЗВО-1).

Измененная технологическая схема представлена на рис 4.2.

СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Рис. 4.2.

Для выделения сходовых продуктов на 1 Д и 2 Д установлены металлотканые сита, на 3 Д капроновые сита № 12. Эти продукты идут “с системы на систему”, а с 3 Д оба схода поступают для окончательного вымола на БМ. Где происходит отделения эндоспарма от оболочки. Эндосперм в измельченном виде проходи через сетчатую поверхность барабана и поступает для дальнейшего просева на рассев. Сход - отрубная часть выводится в бункер накопитель отрубей. Нижним сходом с рассевов 1 Д и 2 Д отбирают крупную крупку проходом сит 09 и 08 и сходом № 15 и № 19, которая поступает на ситовеечную систему СВ1 для обогащения. Проходом нижней группы сит рассевов
1 Д и 2 Д извлекают смесь продуктов, которая состоит из средней крупки, мелкой крупки, дукатов и муки, и направляет ее на дополнительное сортирование на рассев С1.

На этой сортировочной системе верхним сходом выделяются средняя крупка характеристики 15/19 (т.е. с проходом сита № 15 и сходом сита № 19), которая направляется для дополнительного обогащения СВ2. Поток мелкой крупы получается с нижним сходом С1, а поток дукатов - проходом нижней группы сит этой же системы, они совместно направляются на измельчения на 2Р. После обработки на СВ1 низкозольный поток, полученный проходом первых 3-х сит, идет на измельчение на 1Р, более высокозольный продукт - проход четвертого сита СВ1 направляется на 3Р, а сход с СВ1, в основном “сростки”, возвращается на 3 Д.

Зольность средней крупки ниже зольности крупной крпки, она чище, поэтому все продукты с ситовеечной системы СВ 2 направляются в размольный процесс, на 2Р и 3Р, на этой СВ2 можно проходом второго и третьего сита выделить в отдельный поток манную крупу.

Муку извлекают на всех системах, при этом мука высшего сорта формируется из потоков ее с С1, 2Д, 1Р и 2Р, а с остальных систем получают муку первого сорта.

Контрольное просеивание муки имеет цель удалить из нее случайно попавшие крупные частицы. Технологическая схема позволяет обеспечить выход муки в размере около 75%, т.е. муки высшего сорта до 42%, муки 1 сорта до
32% по мере необходимости можно получить до 2% манной крупы.

Для полной характеристики технологического процесса необходимо знать количественно-качественные показатели промежуточных и конечных продуктов, при помощи которых можно сделать анализ режима работы всего оборудования, загрузку каждой машины и системы, правильность формирования промежуточных продуктов по системам и муки по сортам, определить необходимое число технологического оборудования на каждом этапе процесса, произвести расчеты пневматического и механического транспорта и внести исправления для улучшения ведения технологического процесса.

Количественный баланс помола характеризует в количественном виде (в %% по отношению 1Д) организацию и ведение процесса в целом по схеме помола и по отдельным системам процесса.

При составлении баланса принимаем, что на 1Д поступает 100% зерна, расчет убыли и прибыли массы зерна при проведении подготовительных операций не ведут.

Основной характеристикой систем измельчения является режим измельчения продуктов, которая определяется массой извлеченного продукта - извлечением на системе. Этот показатель рассчитывают при условии, что поступающий продукт принимаем каждый раз за 100%.

Количественный баланс 2-х сортового помола пшеницы на 3-х станковой мельнице приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1.
|Систем|Поступило продуктов |Получено продуктов |
|ы | | |
| |Наименование |кол-во в %|Наименование|Кол-во в|Направление |
| | |к 1Д | |% к 1Д |продуктов |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|IД |Зерно |100 |1-й сход |7,00 |IIД |
| | | |2-й сход | | |
| | | |3-й сход |12,0 |СВ1 |
| | | |1 – проход |10,0 |С1 |
| | | |2 - проход |8,0 |конт. м1с |
|ИТОГО |100 | |100 | |
|IIД |1-й сход IД |70,0 |1-й сход |28,0 |IIIД |
| |2-й сход IД | |2-й сход | | |
| | | | |12,0 |СВ1 |
| | | |3-й сход |18,0 |С1 |
| | | | |12,0 |конт. М, В, |
| | | | | |С |
|ИТОГО |70,0 | |70,0 | |
|IIIД |1-й сход IД |28,0 |1-й сход |21,0 |БМ |
| |2-й сход IД | |2-й сход | | |
| |сход СВ1 |5,0 | | | |
| | | |проход |12,0 |конт. м1с |
|ИТОГО |33,0 | |33,0 | |
|С1 |2-й сход IД |10,0 |1-й сход |13,0 |СВ2 |
| |1-й сход IIД |18,0 |2-й сход |4,0 |2Р |
| | | |1 – проход |8,0 |конт. М, В, |
| | | |2 - проход |3,0 |С |
| | | | | |2Р |
|ИТОГО |28,0 | |28,0 | |

Продолжение таблицы 4.1.
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|БМ |1-й сход IIIД |21,0 |сход |10,0 |отруба |
| |2-й сход IIIД | | | | |
| |1-й сход ЗР |9,0 |проход |20,0 |С2 |
| |2-й сход ЗР | | | | |
|ИТОГО |30,0 | |30,0 | |
|С2 |проход БМ |20,0 |1-й сход |16,0 |отруба |
| | | |2-й сход | | |
| | | | | | |
| | | |проход |4,0 |конт. м1с |
|ИТОГО |30,0 | |30,0 | |
|С2 |проход БМ |20,0 |1-й сход |16,0 |отруба |
| | | |2-й сход | | |
| | | | | | |
| | | |проход |4,0 |конт. м1с |
|ИТОГО |20,0 | |20,0 | |
|СВ1 |3-й сход IД |12,0 |сход |5,0 |IIIД |
| |3-й сход IIД |12,0 |1-й сход |17,0 |1Р |
| | | |2-й сход |2,0 |3Р |
|ИТОГО |24,0 | |24,0 | |
|СВ2 |1-й сход С1 |13,0 |сход |3,0 |3Р |
| | | |1-й сход |3,0 |2Р |
| | | |2-й сход |2,0 |мак. кр. |
| | | |3-й сход |5,0 |2Р |
|ИТОГО |27,0 | |27,0 | |
|3Р |2-й сход СВ1 |2,0 |1-й сход |9,0 |БМ |
| |сход СВ2 |3,0 |2-й сход | | |
| | | | | | |
| |1-й сход 2Р |13,0 |проход |9,0 |конт.М.1.С |
| |2-й сход 2Р | | | | |

Продолжение таблицы 4.1.
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|ИТОГО |18,0 | |18,0 | |
|контр.|1-й проход IIД |12,0 |сход |2,0 |2Р |
|М.В.С.|1-й проход С1 |8,0 |проход |41,0 |мука В.С. |
| |проход 1Р |9,0 | | | |
| |проход 2Р |14,0 | | | |
|ИТОГО |43,0 | |43,0 | |
|контр.|1-й проход IД |8,0 |сход |2,0 |2Р |
|М.1.С.|проход IIIД |12,0 |проход |31,0 |мука 1СА |
| |проход С2 |4,0 | | | |
| |проход 3Р |9,0 | | | |
|ИТОГО |33,0 | |33,0 | |

Получаем следующие значения: извлечения на 1Д составляют 30% ,на 2Д
60%, на 3Д 36%, 1Р 53%, на 2Р 52%, на 3Р 50%.

Отнесем массы извлекаемых продуктов к массе зерна на 1Д,получаем следующие величины и извлечения на 1Д 30%, на 2Д 42%, на 3Д 12%, на 1Р 9%, на 2Р 14%, на 3Р 9%. В данном процессе всего извлечено крупок 44%, муки
44%. Общее извлечение в этом процессе составляет 88%. Но так как в дранном процессе поступило не только 100% зерна, но еще были возвращены продукты - сходы с СВ1- 5% и 3Р - 9%, в количестве 14%. Отнесем 88% к 114% получаем, что общее извлечение продуктов равно 77.2%.

На контрольное просеивание направлено 43% муки высшего сорта и 33
%пуки 1 сорта. На контрольных рассевах сходом выделены крупные частицы в размере 2% (по отношению к 1Д), так что окончательно на выбой направлено муки высшего сорта 41%, муки 1 сорта 31%, манной крупы 2%. Всего выход составил 74% вместе с манной крупой и 26% отрубей.

Зерно - предназначенное для переработки, поступает в накопительный бункер (1), который заполняют один раз в сутки. Из него зерно через автоматические весы (2) поступает в шнековый транспортер (3) далее пройдя через магнитный сепаратор (4) по воздухопроводу поступает в воздушный сепаратор (5) РЗ-БАБ, где отделяются легкие примеси. После воздушного сепаратора зерно поступает в зерноочистительный сепаратор (6) А1-БЛС-12, где выделяются крупные и мелкие примеси, так же легкие частицы, которые направляются в циклон (7).

Далее зерно поступает на увлажнительную машину. Но мы предлагаем ввести в технологическую схему камнеотделительную машину (8), где выделяются примеси, отличающиеся от зерна основной культуры плотностью и коэффициентом трения, а так же обоечную машину (9), для сухой очистки поверхности зерна от пыли и грязи.

После обоечной машины зерно пневматическим транспортером подается в воздушный сепаратор (10), где выделяется пыль, лузга, а из него зерно пройдя магнитный сепаратор (11), направляется на увлажнительную машину
(12).

С увлажнительной машины зерно подается в отволаживающие бункера (13), где находится в течение 6-8 часов.

После отволаживания зерно поступает на шнековый транспортер (14) и далее пневмо-транспортером подается в бункер накопитель (15) и далее через центробежный разгружатель направляется на первую дранную систему.

В размольном отделении продукты размола с вальцевого станка 1 др.с. поступает в рассев, где пройдя сортирование поступает на другие системы вальцовых станков.

При данном технологическом процессе зерно проходит два этапа измельчения на трех дранных и трех размольных системах.

Техническая характеристика системы подобрана так, чтобы было обеспечено интенсивное измельчение зерна в дранной и размольной системах и было обеспечено получение максимального количества муки высшего сорта.

5. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИИ ПЕРЕРАБОТКИ

5.1 Расчет и подбор оборудования для зерноочистительного отделения.

Для бесперебойного снабжения зерном размольного отделения мукомольного завода, подготовленным к помолу и сокращения времени заполнения бункеров для отволаживания производительность зерноочистительного отделения должна быть на 10...20% больше плановой.

Ее определяют по формуле:

[pic] где: Q - плановая производительность мукомольного завода, т/сутки;

K - коэффициент запаса, равный K= 1.1 ... 1.2

Число машин, принятых по технологической схеме для каждой системы зерноочистительного отделения определяют по формуле:

[pic] где: Q1 - производительность зерноочистительного отделения, т/сутки; g - производительность одной машины, т/сутки.

Если n получается двойным числом его округляют до целого. Число автоматических весов определяют по формуле:

[pic] где: Q1 - производительность зерноочистительного отделения, т/сутки; а - вместимость ковша весов (50 или 100 кг); в - число отвесов в минуту (от 1 до 3).

Число бункеров для неочищенного зерна и их вместимость определяют из расчета запаса зерна на 30 часов работы мукомольного завода. Вместимость одного бункера определяется по формуле:

[pic] где:F - площадь сечения бункера, м( (рекомендуется 3 х 3м); h - высота бункера , м;

( - натура зерна, т/м( ;

K - коэффициент заполнения, K= 0.85.

Число бункеров для неочищенного зерна рассчитывают по формуле:

[pic] где: Q - производительность зерноочистительного отделения, т/сутки;

V - вместимость одного бункера.

Число бункеров для отволаживания зерна определяют так же, но учитывают продолжительность отволаживания в часах. В настоящее время на мукомольных заводах широко внедряется непрерывное поточное отволаживание зерна. Для равномерного движения зерна в бункерах рекомендуется принимать сечение 1.5 х 1.5 м, днище делать в виде воронки с уклоном не менее 70%.

Потребное количество обоечных или щеточных машин определяют по формуле:

[pic]

Принимаем 2 обоечные машины. а фактическую загрузку (%) обоечной машины или щеточной машины из выражения:

[pic] где:h - фактически принятое количество машин в пределах одного пропуска; gн - паспортная производительность машины, т/ч или т/сутки.

При определении фактической загрузки следует учитывать, что обоечные и щеточные машины нельзя перегружать, т.к. это связано со снижением качества очистки зерна и с возможным завалом машины. Высоту бункера принимают в зависимости от этажности здания. Можно определить общую вместимость всех бункеров подготовительного отделения, зная количество зерна, которое должно быть размещено в бункерах и их размеры.

В этом случае фактическую потребную емкость определяют по формуле:

[pic] где:( - время хранения зерна,

( - объемная масса зерна,

( - коэффициент использования емкости

Qз - производительность д/о отделения

[pic]

Тогда число бункеров можно определить по формуле:

[pic] где: V - вместимость одного бункера.

Количество обоечных машин определяем по формуле:

5.2. Расчет оборудования размольного отделения.

При расчете оборудования размольного отделения ориентируются на отдельные нагрузки на вальцовые станки, рассевы и ситовеечные машины, учитывая конкретное построение схемы, распределение мелющей линии и просеивающей поверхности.

Длину вальцовой линии L определяют по формуле:

[pic] где: Qмз - производительность мукомольного завода, т/сутки; gВ - техническая норма нагрузки на 1 см длины вальцовой линии, т/сутки.

Необходимую просеивающую поверхность 1 (м2) для заданной производительности мукомольного завода определяют по формуле:

Просеивающая поверхность, предназначенная для контроля муки Fk (м2) равна:

[pic] где: ak- норма просеивающей поверхности для контроля муки, равная в среднем 10-12% от общей расчетной площади сит.

Необходимое количество рассевов определяют по формуле:

[pic], где: n1 - количество вымольных машин, принятых в схеме технологического процесса по всем системам; fб - площадь сит одной вымольной машины; n2 - кол-во щеточных машин, принятых в схеме технологического процесса; fиз - площадь сит одной щеточной машины; fр - полезная площадь сит одного рассева, м2 ЗРМ-4М-17м2

Площадь просеивающей поверхности рассевов для драных шлифовочных и размольных систем будет:

[pic]

Эту площадь распределяют между драными и размольными системами по существующим соотношениям:

Fдр : Fр = 1:1 до 1: 1.2

Приняв одну из этих величин, например

Fдр : Fр = 1: 1.2, находят Fр=1.2 Fдр .

Общая площадь просеивающей поверхности рассевов для драных и размольных систем:

[pic]

Тогда просеивающая поверхность для драных систем будет:

[pic] а просеивающая поверхность рассевов для размольных систем:

[pic]

Фактическая площадь просеивающей поверхности должна соответствовать расчетной “Соотношение между драными и размольными системами не должно превышать 1 : 1.2.

Количество вымольных машин определяют с учетом данных баланса помола и производительности машины.

Потребное количество ситовеечных машин для мукомольного завода заданной производительности определяют по формуле:

[pic] где: Qмз - техническая норма нагрузки на 1 см ширины приема сита, кг/сутки;

В - ширина сита.

Ширину сит определяют в зависимости от нагрузки, которую находят по балансу помола, и от характеристики крупок по величине.

Ширину сит В по системам машин для разных крупок определяют по формуле:

[pic] где: а( - кол-во крупок, поступающих в машину %, принимают по количественному балансу помола; q - техническая норма нагрузки, (кг/(см/сутки)(.

Правилами организации и ведения технологического процесса предусмотрены следующие нагрузки: крупные крупки 450-600 средние 350-450 мелкие 275-350 жесткий 200-250

Для крупок второго качества нагрузку принимают на 25% меньше.

6. ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ОБОЕЧНЫХ МАШИН

Для обработки верхнего покрова зерна на мукомольных заводах применяют обоечные машины. Технологический процесс при сортовых помолах предусматривает не менее двух пропусков (проходов) зерна через эти машины.

Отечественная промышленность изготовляет два типа обоечных машин с абразивным цилиндром (наждачные) и со стальным цилиндром (“мягкие”).

Обоечные машины выпускают, как с замкнутой (типа ЗОН), так и с разомкнутой (типа ЗНМ) циркуляции воздуха. По конструкции бичевого барабана обоечные машины бывают двух типов - радиально - бичевые и продольно- бичевые.

Опишем конструкции нескольких применяемых обоечных машин.

Обоечная машина РЗ-БГО-6.

Приемное устройство представляет собой сварную конструкцию, оно состоит из патрубка, подающего зерно в магнитный аппарат. Последний снабжен грузовым клапаном. Приемное устройство установлено со стороны привода машины. Блок магнитов расположен в лотке, который можно легко снять и удалить металломагнитные примеси.

Корпус обоечной машины сварен из листового материала и установлен на станине. В корпусе предусмотрены отверстия для приемного устройства, аспирационного патрубка и выпуска прохода. Бичевой ротор - основной рабочий орган машины. Он состоит из пустотелого вала, с торцов которого приварены полуоси, установленные в шарикоподшипниках и размещенные в сетчатом цилиндре, диаметр которого обоснован конструкцией расчета. На пустотелом валу по образующей закреплены винтами 8 бичей, представляющих собой продольные стальные пластины, длина которых рассчитана в конструкционной части, к каждому бичу приварены гонки, при чем на 4-х бичах гонки приварены под углом 80(, а на остальных по углом 60( к оси ротора. Гонки каждого бича имеют разную высоту: четыре крайних гонка с обоих его концов короче средних. В результате этого зерно в различных зонах имеет не равномерную скорость. Относительное движение потоков увеличивает интенсивность трения и соответственно повышает эффективность очистки зерна.

Станина представляет собой две опоры, на которых установлена машина.

Рассмотрим устройство обоечной машины ЗМП-5.

Машина выполнена в виде неподвижного металлического цилиндра и вращающегося вала с закрепленными на нем радиальными бичами пропеллерообразной формы и крыльчаткой. Крыльчатка предназначена для создания необходимой первоначальной скорости транспортирования зерна на выходе. Бичи машины изготавливают из хромоникелевой стали . Их устанавливают на валу попарно на расстоянии 65 мм один от другого, причем каждая следующая пара смещена относительно средней на 45(. Кромки бичей для предотвращения боя зерна закруглены.

Бичевой барабан приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Обоечная машина ЗНП-5 выполнена в виде разъемного неподвижного наждачного цилиндра, внутри которого вращается бичевой барабан с продольными бичами.

Бичевой барабан состоит из трех чугунных розеток насаженных на центральный вал. На лапках розеток закреплены 12 стальных бичей с уклоном к продольной оси барабана. В торцовой стенке наждачного цилиндра со стороны приводного шкива имеются окна для подвода воздуха. Скорость движения зерна регулируют изменением уклона бичей; интенсивность воздействия рабочих органов машины на зерно - изменением расстояния бичей от наждачной поверхности и окружной скорости бичей.

Обоечная машина ЗОН-5 состоит из неподвижного наждачного цилиндра, вращающегося в нем бичевого барабана с продольными бичами и аспирационно- осадочного устройства; смонтированных на чугунной станине.

Техническая характеристика обоечной машины РЗ-Б10-6:

Производительность, т/ч 6.9

Сетчатый цилиндр, мм диаметр 300 длина (высота) 635

Расход воздуха м3/с 350

Частота, об/мин 1130

Мощность эл.двигателя,кВт 5,5

Масса, кг 406

Техническая характеристика ЗМП-5 ЗОМ-5 ЗНП-5

Производительность, т/ч 5 5

5

Частота вращения бичевого барабана, об/мин 336-400 900-1000
415

Окружная скорость бичевого барабана, м/сек. 13-15.6 23.3
16

Расстояние бичей от рабочей поверхности, мм 20-35 -
25

Диаметр рабочего цилиндра,мм 790 472 800

Рабочая поверхность, м2 4.3 1.7

4.3

Установленная мощность,кВт 10 3.0
10.0

7. ОПИСАНИЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ ОБОЕЧНОЙ МАШИНЫ

В мельничном цехе “Конного завода 157” установлена обоечная машина, основными узлами которой являются корпус, сетчатый цилиндр, ротор с 24 бичами, впускной и выпускной патрубки.

Основными недостатками данной машины является то, что большое количество бичей увеличивает дробление зерна, их несовершенное устройство не позволяет свободно перемещать зерно в осевом направлении. Все это отрицательно влияет на качество сухой очистки поверхности зерна. К тому же данная машина загружена только на 40% так как ее производительность составляет 1600 кг/ч, а производительность цеха 375 т/ч.

Обзор конструкций обоечных машин, выполненный нами в предыдущем разделе, дал возможность принять приемлемую конструкцию обоечных машин для нашего цеха. При этом предлагается изменить конструкторские параметры обоечной машины так, что бы производительность ее соответствовала производительности мукомольного цеха “Конного завода 157”.

Усовершенствование конструкции обоечной машины выглядит так.
Цилиндрический корпус 1 обоечной машины состоит из основания крышки, в торце которой с одной стороны имеется сварной приемный патрубок 2 .Выход зерна осуществляется через выходное отверстие в противоположной стороне корпуса машины. Бичевой вал основной рабочий орган машины. Он состоит из вала 3, на котором закреплены винтами 9 пар бичей, представляющих собой стальные пластины.

Страницы: 1, 2, 3, 4