1,3 Мета та завдання дипломного проекту
Метою дипломного проекту є розрухувати обладнання, знати процес машино-апаратурної схеми та виконати його креслення.
Завданнями дипломного проекту є:
знати процес роботи обладнання;
провести пошук сучасного обладнання з метою порівняння;
виконати розрахунки які підтверджують працездатність та надійність обладнання (матеріальний і тепловий баланси, розміри та міцність конструкції, потужність приводів);
виконати креслення устаткування;
презентувати та захистити даний дипломний проект.
2 Машино-апаратурна схема борошномельного цеху
2,1 Характеристика сировини
Борошно - продукт помелу хлібного зерна пшениці або жита. Властивості борошна насамперед залежать від хімічного складу і будови ендосперму зерна – місця скупчення живильних речовин. Основна маса - природні полімери – крохмаль і білки, їх загальний вміст в зерні пшениці становить близько 85 % на суху речовину. Будова ендосперму зерна визначає особливості борошна, що виробляється. Розрізняють три види пшениці: м'яку, м'яку скловидну і тверду. Тканини ендосперму зерна м'якої пшениці мають борошнисту структуру, що складається з дрібних зерен крохмалю, укладених в тонкі непрозорі плівки білкових речовин. З такого зерна виробляють хлібопекарське борошно. Ендосперм склоподібних, твердих видів пшениці оточені товстими прошарками білків, додають їм прозорість.
Склоподібні види зерна в порівнянні з борошнистими мають велику щільність, абсолютну масу і міцність, з них виробляють борошно (у вигляді крупки або напівкрупки ) для макаронних виробів. Залежно від якості борошно поділяють на обойне, вищого, першого або другого гатунку, а також на крупчатку. Обойне борошно містить у своєму складі подрібнені частинки ендосперму зернової болонки (висівок). Сортове борошно виробляють з сіяного борошна. Кожен сорт борошна регламентований відповідними характеристиками борошна: кольором, зольністю, крупністю помелу і кількістю сирої клейковини. Якість борошна істотно залежить від вмісту в ній частинок оболонки - висівок. Основними структурними компонентами оболонки є клітковина, зольні елементи (кремній, фосфор, калій та ін.), тому величина зольності борошна є непрямою характеристикою кількості висівок. У загальному випадку вважається, чим нижче зольність борошна, тим менше воно містить висівок і має більш високу якість.
П
роміжними
продуктами є крупки різних розмірів.
Крупка чистого ендосперму зерна є
високоякісним продуктом: плівка
хлібопекарського борошна, крупка та
напівкрупка макаронного борошна або
манна крупа. Крупка, на поверхні якої є
оболонка, при сортових помелах підлягає
подальшому обробленню з метою видалення
оболонки.
Борошномельні підприємства, як правило, розміщуються у місцях споживання продукції. Сутність борошномельного виробництва полягає в подрібненні зерна і поділі його складових частин: оболонок, ендосперма і зародка. Зерно хлібних злаків має складну тверду, щільну і міцну аморфно - кристалічну структуру з різними характеристиками міцності складових частин . Тому для перероблення зерна застосовують різні машини і апарати, які піддають механічному та гідротермічному впливу зерна і продуктів його руйнування. Зовнішню поверхню зерна очищають від пилу, відокремлюють борідки і частково знімають плодові оболонки і зародки на оббивальній і щіткових машинах. У ентоленторах зерно і продукти його подрібнення піддають стерилізації шляхом ударних впливів. В результаті живі шкідники знищуються, зерна з личинками руйнуються, а личинки, в основному, гинуть. При сортових помелах зерна якість борошна підвищують шляхом його гідротермічного обролення. У результаті такого впливу послаблюються зв'язки між ендоспермом і оболонками; структура оболонок з крихкого стану переходить в пластичної-в'язкий. Все це в сукупності полегшує відділення плодових і насіннєвих оболонок зерна з мінімальними втратами ендосперму. Крім того, покращуються хлібопекарські якості борошна внаслідок впливу тепла на білковий комплекс зволоженого зерна. На багатьох етапах борошномельного виробництва з зерна та продуктів його подрібнення видаляють металомагнітні домішки. Зерно подрібнюють двома паралельними циліндричними валками, які обертаються назустріч один одному з різними швидкостями. Зазвичай застосовують надсічені розмелювальні вальці, на поверхні яких нанесені рифлі. Профіль,
нахил, кількість і взаємне розташування рифлів вибирають залежно від необхідної крупності помелу і характеристик міцності подрібнювального
зерна.
Вони повинні забезпечувати максимальну
к
ількість
крупок різних розмірів за мінімального
виходу порошкоподібної фракції борошна.
Частинки крупки, на поверхні яких
збереглися оболонка, додатково піддають
шліфуванню - багатократному механічному
впливу робочих органів шліфувальних
машин на продукт, шляхом інтенсивного
тертя часток одної по другій і по робочих
поверхнях машин. При шліфуванні з
поверхні крупок видаляють частинки
оболонки. Значне місце в борошномельному
виробництві займають процеси розділення
продуктів подрібнення зерна. Спочатку
їх просіюють на розсівах і розділяють
на декілька фракцій, що відрізняються
розміром часток. Потім проводять
сортування фракцій за якістю, тобто
поділяють на частки, які з чистого
ендосперму, і частинки у вигляді з'єднань
ендосперму з оболонкою. Таку операцію
називають збагаченням крупок і дунстів
(проміжні по крупності продукти між
крупою і борошном). Для збагачення
застосовуються ситовійні машини, які
сортують сипкі суміші за геометричними
і аеродинамічними характеристиками
часток. У цих машинах для сортування за
геометричними ознаками (крупності)
служать сита, а за аеродинамічними
(головним чином, по парусністю) - потоки
повітря. Після сортування крупки і
дунстів піддають подальшому подрібненню
на розмелювальних вальцевих верстатах.
Параметри робочих органів верстатів і
режими їх роботи залежать від розмірів
подрібнюваних частинок. Міцність
оболонки зерна значно перевищує міцність
ендосперму, при сортових помелах для
поділу продуктів подрібнення
використовуються ударні впливи. Продукти
розмелювання додатково подрібнюють у
штифтових і бичевого роторах: ентолейторах
і деташерах. На останніх стадіях драного
і розмелювального процесів здійснюють
вимолити в бичевих і щіткових машинах.
У них вихідний продукт піддають удару
і стиранню, в результаті чого порушуються
молекулярні сили зчеплення між ендоспермом
і оболонкою. Відбувається відділення
ендосперму (у вигляді борошна) від
висівкових частинок за мінімального
їх подрібнення. Формування готової
продукції - борошна - за сортами
здійснюється шляхом вагового дозування
і змішування продуктових потоків з
окремих етапів технологічного
процесу – наповнення мішків.