Индекс 642 И

К СВЕДЕНИЮ АВТОРОВ!

С 1982 г. прекращается издание научно-техниче­ского реферативного сборника «Хранение и пере­работка зерна».

Статьи,оформленные в соответствии с Инструк­цией о порядке депонирования рукописных работ по естественным, техническим и общественным наукам, будут приниматься на депонирование в ЦНИИТЭИ Минзага СССР.

Авторы депонированных рукописей сохраняют права, вытекающие из законодательства об автор­ском праве, но не могут претендовать на выплату гонорара; депонированные рукописи приравнивают­ся к опубликованным печатным изданиям

.

1СТЕРСТВ0 ЗАГОТОВОК СССР

«ЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ^ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИИ Ю ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

' Ш.' In'-- '■ '■ J*.-. '.vir.S'vlw-v.;''

ръ^зчъ

C6Y

МУКОМОЛ ЬНО-КРУПЯНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

ОБЗОРНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОМОЛОВ

ПШЕНИЦЫ И РЖИ В СССР И ЗА РУБЕЖОМ

Авторы Б. М. МАКСИМЧУК. В. А. СИБИРЯКОВ. В А. СКРЯБИН,

Н. н. КОСТЕЛЬЦЕВА. кандидаты техн. наук. И. НИКИФОРОВА, Л. В. СУХАРЕВ инженеры

Рецензент В. Г. Кулакi Министерство заготовок cccp

центральный научно-исследовательский

институт информации и технико-экономических исследований

МУКОМОЛЬНО-КРУПЯНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Обзорная информация

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОМОЛОВ ПШЕНИЦЫ И РЖИ В СССР И ЗА РУБЕЖОМ

Москва — 198 1

; введение

В решениях XXVI съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства на одиннадцатую пятилетку (1981 —1985 гг.) намечено увеличить выработку муки высшего сорта на 24—27,%..

Для выполнения поставленных перед мукомольной промышлен­ностью задач большое внимание уделяется дальнейшему совершен- _ ствованию технологического процесса на действующих и рекон- струируемых мельницах. о⁴ В настоящее время в связи с широким использованием в про- ^ГЪ мышленности результатов научных «исследований в области под- готовки зерна к помолу, новых тенденций в построении технологи- ^ ческого процесса измельчения зерна, формирования сортов муки на базе нового, более эффективного оборудования достигнуты зна- О^чительные рубежи рационального использования зерна.

Анализ современных отечественных и зарубежных направлений развития техники и технологии переработки зерна свидетельствует о том, что основные принципы, изложенные в «Правилах органи- \ / зации и ведения технологического процесса на мельницах» ^ (1978 г.), не изменяются. Соблюдение Правил является основой достижения высокого эффекта использования зерна.

Вместе с тем новые научные разработки в области техники и технологии, проверка в производственных условиях свидетельст­вуют о целесообразности учета их при ведении технологического процесса с целью повышения производительности, экономии элек­троэнергии, воды и лучшего использования зерна.

В последние годы проведены дальнейшие исследования, позво­ляющие утверждать большую значимость гидротермической под­готовки зерна на конечные результаты помола.

Все более широкое распространение принимает способ двух- этапного измельчения зерна на базе совместной работы вальцовых

© Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-зкономвче- скях исследований Министерства заготовок СССР, 1081.

Зак. 268 .. 1

станков и машин ударно-истирающего действия (бичевые машины, энтолеторы, деташсры).

Проводятся работы по изучению и применению методов предва­рительного разрушения зерна, что позволит интенсифицировать драной процесс.

Значительные изменения внесены в принципы формирования сортов муки в специализированных цехах.

Наблюдается тенденция изменения схемы витаминизации муки.

В данном обзоре приведены сведения о некоторых работах, вы­полненных iB СССР и за рубежом по совершенствованию техноло­гии 'переработки ржи и пшеницы, .и новых технических средствах подготовки и размола зерна.

Совершенствование процессов подготовки и размола зерна

В последние годы в СССР и за рубежом выполнено значитель­ное количество исследований, посвященных совершенствованию технологии переработки пшеницы и ржи.

Дальнейшее развитие и совершенствование производства муки неразрывно связаны с проблемой общей интенсификации техноло­гического процесса, сокращением его протяженности, а это озна­чает, что все технологические операции подготовки и размола зер­на должны выполняться с высокой эффективностью, с применением небольшого количества технологического и транспортного обору­дования, в течение короткого времени, с низкими удельными энер­гозатратами, с соблюдением всех требований защиты окружающей среды.

Совершенствование оборудования для увлажнения и очистки поверхности зерна. Одним из направлений интенсификации процес­са подготовки зерна к помолу является использование небольшого количества, но высокоэффективных машин, выполняющих отдель­ные технологические операции (выделение примесей по определен­ному признаку, сепарирование, очистка поверхности, увлажнение).

Как известно, мукомольные предприятия являются крупными потребителями питьевой водь:. Расход воды на мельнице сортового помола пшеницы производительностью 240 т/сут на технологиче­ские нужды составляет около 320—360 м³/сут.

Повышение стоимости воды, эксплуатации очистных сооруже­ний обусловили поиски новых, более экономичных решений выпол­нения операции гидротермической обработки зерна и в первую очередь мойки зерна.

На мельницах ГДР успешно проводятся работы по замене мо­ечных машин с целью экономии воды. Так, специалисты института зернового хозяйства предложили и внедрили на многих мельницах способ водно-тепловой обработки зерна. Способ состоит в том, что после тщательного выделения посторонних примесей зерно направ­ляют на отволаживание, предварительно обработав его горячей во­дой (t = 80°С) в распыленном состоянии. 2 ♦

"Зерно поступает в специальную вертикальную колонку, где рас­пределяется при помощи грузового клапана равномерным слоем. На свободнопадающий слой зерна из форсунок поступает горячая вода. Зерно увлажняют до требуемого уровня (установка обеспе­чивает ввод влаги до 5%) на 2,5—3,5%, отволаживают в течение 5—6 ч, а затем обрабатывают в двух последовательно установлен­ных щеточных машинах, что позволяет удалить 1,5—2,0% оболо­чек. Затем зерновую массу сепарируют, увлажняют до требуемой величины, отволаживают и направляют в размол после дополни­тельного увлажнения перед I драной системой.

По данным специалистов ГДР, достигнут положительный тех­нологический и экономический эффект. Проверка этого способа в условиях СССР также дала положительные результаты по срав­нению с традиционной схемой, когда применяют моечные машины.

Фирма «Бюлер» (Швейцария) предложила применять машины для обработки зерна водой при удельном расходе воды 0,2 л/кг зер­на вместо традиционных моечных машин с удельным расходом во­ды 1,0—1,5 л/кг зерна, в которых одновременно происходит выде­ление из зерновой массы легких и минеральных примесей, очист­ка поверхности зерна водой, а также легкое шелушение его поверх­ности и увлажнение зерна на 3,0—3,5%.

Испытания машины и опыт ее эксплуатации показали, что эф­фект очистки поверхности зерна такой же, как и при обработке зерна в комбинированной моечной машине. Однако, кроме опера­ции увлажнения зерна и очистки его поверхности, в результате мокрого шелушения (количество снимаемых оболочек составляет 0,05—0,07%) никакого другого технологического эффекта на этой машине не достигается.

Вследствие меньшего времени контактирования зерна с водой величина увлажнения зерна в этой машине на 0,5—0,8% меньше, чем в комбинированной моечной машине. Следовательно, в этой машине можно обрабатывать те партии зерна, которые при ис­пользовании комбинированной моечной машины были бы увлажне­ны выше рекомендуемых нормативов.

В случае недостаточного увлажнения зерна необходимое коли­чество влаги может быть введено в зерновую массу путем исполь­зования известных зерноувлажнительных машин.

Необходимо отметить, что использование машины для увлаж­нения зерна с невысоким удельным расходом воды практически не влечет за собой изменения структуры схемы подготовки зерна к помолу. Однако необходимым условием является применение вы­сокоэффективных камнеотборочных машин и хорошо отрегулиро­ванных пневмосепарационных устройств для выделения легких при­месей до обработки зерна в машине мокрого шелушения.

Дальнейшие поиски средств эффективного и интенсивного ув­лажнения зерна привели к созданию за рубежом нового устройства, в котором использованы элементы установок советских изобрета­телей И. Р. Дударева, Л. О. Котляра и др.

Установка была запатентована фирмой «Бюлер» во многих странах. Принцип ее работы и конструкция состоят в следуюгцем (рис. 1).

Машина, именуемая шнеком интенсивного увлажнения, пред­ставляет собой высокооборотный шнек, в котором роль транспорти­рующего элемента выполняют отдельно стоящие лопатки, располо­женные по волнистой винтообразной линии. Корпус шпека — гори­зонтальная труба круглого сечения диаметром 300—400 мм, длиной 2 м. Внутри корпуса соосно расположен вал, представляющий со­бой толстостенную трубу, площадь сечения которой составляет 23—25% внутреннего сечения корпуса шнека. На валу по образую­щей при помощи болтов по всей его длине установлены восемь стальных полос с приваренными к ним прямоугольными лопатка­ми. Угол атаки лопаток на одной полосе — 60°, а на другой — 70°. Шаг винтовой линии шнека 23°. Зазор между кромкой лопатки и корпусом шнека 12—15 мм.

Рис. 1. Шнек интенсивного увлажнения:

/—приемный патрубок: 2— ротаметр; 3—корпус шнека; ^--выпускной патрубок; 5—электродвигатель; 6—ввод воды

Ввод зерна в шнек осуществляется через квадратный тангенци­ально расположенный патрубок, в одной из стенок которого нахо­дится форсунка для распыления воды. Кроме того, в приемном пат­рубке шнека имеется устройство, обеспечивающее подачу сигнала для автоматического отключения воды в случае прекращения по­ступления зерна. Вывод зерна осуществляют через патрубок, уста­новленный в конце корпуса в его нижней части. Подшипниковые узлы вынесены за пределы корпуса. Привод шнека осуществлен через клиноременную передачу. Окружная скорость ротора 20— 22 м/с, число оборотов 1200 в минуту.Вследствие большой окружной скорости зерновая масса под действием центробежной силы прижимается к внутренней поверх­ности корпуса шнека и движется от места ввода к выходу в виде сплошного цилиндра. Небольшой шаг винтовой линии, различный угол атаки лопаток обусловливают интенсивное перемешивание зерна в процессе его транспортирования и равномерное распреде­ление влаги на его поверхности.

На зерне, увлажненном в шнеке интенсивного увлажнения на 3,0—3,5%, не ощущается наличия поверхностной влаги. Все эти факторы обеспечивают говод юла,г и в зерно до 4,0—4,5% при длине шнека 2 м, что превышает технические возможности известных зер- ноувлажнительных установок.

В связи с интенсивным вводом влаги в зерно и более равномер­ным распределением ее на поверхности зерна имеются предпосыл­ки для уменьшения длительности отволаживания на 1—2 ч.

В результате применения шнеков интенсивного увлажнения на мельнице в 20—25 раз сокращается расход воды на технологиче­ские нужды, практически полностью исключается необходимость в очистке сточных вод после технологических установок, более эф­фективно используется производственная площадь, улучшаются ус­ловия работы, снижаются затраты на ремонт и экономится элек­троэнергия.

Американский исследователь Г. Фишер утверждает, что на вы­ход муки большое влияние оказывает равномерность влажности зерновой массы, направляемой на 1 драную систему. Автор провел лабораторные помолы на мельнице «Мультомат» в .Канзасском университете с целью изучения влияния распределения влажности отдельных зерен на эффективность помола и установил, что наи­лучшие результаты получены из тех партий пшеницы, где зерно имеет высокую выравненность, а влажность его близка к рекомен­дованной для данного типа зерна.

Исследования показали, что влажность отдельных зерен в од­ной партии может иметь колебания до 8%. Применение традици­онных шнеков для увлажнения зерна не способствует выравнива­нию влажности отдельных зерен. Для этого необходимы специаль­ные увлажнительные установки, которые обеспечивали бы более равномерное распыление влаги без нарушения целостности зерна и снижали бы колебания влажности отдельных зерен до 5%. Эта величина считается вполне приемлемой для эффективного помола.

Некоторые сравнительные технические данные основных зерно- увлажнительных машин приведены в табл. 1.

Однако простая замена моечных машин шнеками интенсивного увлажнения не может дать идентичного технологического эффекта очистки поверхности зерна.

В связи с этим на зарубежных мельницах одновременно с ис­пользованием шнеков интенсивного увлажнения внесены изменения в структуру технологической схемы подготовки к помолу, направ­ленные на повышение эффективности очистки поверхности зерна и выделение посторонних примесей. В схему подготовки зерна введе­ны машины (концентраторы), разделяющие зерновую массу по плотности компонентов на три фракции. Этот рабочий процесс пол­ностью заимствован зарубежными фирмами из работ К. В. Дрога- липа, создавшего в 1969 г. зерноситовейку.

С целью повышения интенсивности сухой очистки поверхности 2—268 5 зерна вместо вертикальных обоечных машин применяют обоечные машины с горизонтально расположенным ротором и ситовым кор­пусом. При этом ротор обоечной машины практически идентичен ротору шнека интенсивного увлажнения. Зерно после обоечной ма­шины поступает в пневмосепарационный канал регулируемого се­чения с вибрационным питающим устройством, где эффективно вы­деляются легкие примеси.

Таблица 1 Сравнительная техническая характеристика зерноувлажнительмых машин Показатели *	Моечная машина зкм-ео	Увлажни­тельная машина Т1-БУВ-10	Шнек интенсивного увлажнения	Машина мокрого шелуше­ния
Производительность, т/ч . . .	6,0'	'10	10—12	7,0
Увлажнение зерна, % ....	ДО 3,5	0.1—2,0	ДО 4,0—4,5	до 2,5
Расход воды, л/ч	9000-12000	4СО—500	400—500	1400
Установочная мощность элек­
тродвигателей, кВт ....	8,1	1,3	4,0—6,0	11,0
Габариты, мм:
длина	4400	1025	2800	1934
ширина	1774	760	700	1282
высота	2545	1700	700	2520
Масса, кг	3170	450	350	1400
Окружная скорость ротора, м/с	17,0	33,0	20,0	14,0
Частота вращения ротора,
об/мин	400	1580	1200-1300	420

Испытания нового образца обоечной машины, выполненные со­трудниками Горьковской МИС и ВНИИЗ, показали их высокую технологическую эффективность.

Сравнительные технические данные и результаты испытаний обоечных машин с вертикально и горизонтально расположенным ротором приведены в табл. 2.

Новым направлением в совершенствовании технологии подготов­ки зерна к помолу является увлажнение его водой, обработанной в постоянном магнитном поле. Сотрудники Джамбулского техноло­гического института легкой и пищевой промышленности В. В. Мар- ценюк, Е. В. Толкачева и Э. Д. Кригер исходили из того, что опыт использования воды, обработанной в магнитном поле, в различных отраслях лромышленности (позволяет утверждать, что вода, в осо­бенности высокоминерализованная, изменяет свои свойства, оказы­вая при этом влияние на течение и конечные результаты некоторых технологических процессов. Были проведены серии лабораторных помолов пшеницы и получены положительные результаты. Авторы считают, что после увлажнения зерна до 15,5—16,5% омагничен- ной водой, обработанной при напряженности постоянного магнит­ного поля 198950—223824 А/м (2500—2800 Э), и отволаживания в течение 4—5 ч достигается более эффективное использование зер­на, в частности, увеличивается выход муки высшего сорта. В на­стоящее время при участии авторов создаются промышленные об-

6

разцы установок для проведения сравнительных испытаний нового !ехнологического процесса.

Таблица 2