книги из ГПНТБ / Мельников, Е. М. Обогащение промежуточных продуктов на крупозаводах

Е.М.МЕАЬНИКОВ

ОБОГАЩЕНИЕ

ПРОМЕЖУТОЧНЫХ

ПРОДУКТОВ НА КРУПОЗАВОДАХ

МОСКВА «КОЛОС» 1974

УДК 664.78

Гос. п бличная

n avuH o-тг -ь и ч ссп п р

d g % P / -'

Мельников Евгений Михайлович. Обогащение промежуточных продуктов на крупозаводах. М., «Колос», 1973.

В книге всесторонне освещен процесс разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен на крупозаводах. Рассмотрены различия физических свойств шелушеных и нешелушеных зерен, определяю­ щих возможность их разделения. Даны методы разделения смеси и повышения технологической эффективности крупоотделительных машин. Приведены способы улучшения технологии переработки зерна крупяных культур на основе совершенствования процесса крупоотделения.

Книга рассчитана на специалистов-эксплуатационников крупо­ заводов.

Р е ц е н з е н т '— начальник отдела крупяных предприятий Глав­ ного управления мукомольно-крупяной промышленности Министер­ ства заготовок РСФСР И. К. Кондратьев.

© Издательство «Колос», 1974

МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЯДРА ИЗ СМЕСИ С НЕШЕЛУШЕНЫМ ЗЕРНОМ

Крупоотделение, или разделение смеси шелушеных и нешелушеных. зерен, является одной из наиболее ответ­ ственных операций в технологии крупяных культур. Эта операция необходима при переработке гречихи, овса и риса, а также в отдельных случаях и проса. При шелу­

стандарт на крупу ограничивает содержание нешелушеиых зерен (табл. 1).

должны быть практически полностью выделены из ядра в процессе крупоотделения, особенно в том случае, ког­ да ядро не подвергается шлифованию, при котором про­ исходит дополнительное шелушение оставшихся неше­ лушеных зерен. В противном случае допускается не­ сколько большее содержание нешелушеных зерен, полу­ ченных в результате крупоотделения, чем предусмот­ рено стандартом для крупы.

3

Для овса содержание нешелушеных зерен не должно превышать 0,6%, а для риса 1,0%. Для гречихи, ядро ко­ торой не подвергается шлифованию, нешелушеных зе­ рен не должно быть более 0,3%, чтобы можно было по­ лучить крупу I сорта.

Выделение ядра (шелушеных зерен) из смеси - с нешелушеными основано на использовании различных фи­ зических свойств шелушеных и нешелушеных зерен. Зерно и ядро одной и той же культуры могут отличаться размерами (ядро меньше), длиной (ядро короче), плот­

* В скобках указаны культуры, смесь шелушеных и нешелуше­ ных зерен которых может быть разделена по указанным признакам, но практически в производственных условиях смесь не разделяется.

до такой степени, чтобы получить крупу, содержащую минимум подобной примеси. Однако при этом смесь дол­

представляющий собой отношение фактического количе­ ства продукта, поступающего на шелушение, к расчет-

4

Если количество указанных продуктов обозначить в долях единицы, то на повторное шелушение возвратит­ ся Я~0.ф (1—т—d—l—k) продукта. Количество мучки, дробленки и лузги величина более или менее определен­ ная, поэтому сумму этих продуктов обозначим так: n= m + d+ t тогда

R = <3ф (1 — n — k).

Подставив в формулу (1) полученное выражение, име­

ем

В определенных условиях величина n + k представля­ ет собой количество зерна, подвергнутого шелушению, а

на п является примерно одинаковой. Следовательно, ко­ эффициент оборота зависит в первую очередь от коли­

5

чества выделяемого ядра. Если ядро выделяется пол­ ностью, то коэффициент оборота минимальный. С увели­ чением количества ядра, направляемого на повторное шелушение вместе с нешелушеным зерном, коэффициент оборота возрастает.

Неполный отбор ядра из смеси с нешелушеными зер­

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШЕЛУШЕНЫХ И НЕШЕЛУШЕНЫХ ЗЕРЕН

Размеры шелушеных и нешелушеных зерен. Возмож­ ность разделения шелушеных . и нешелушеных зерен ос­ нована на различии физических свойств компонентов, составляющих смесь. Шелушеные и нешелушеные зер­ на отличаются размерами, массой, плотностью, коэффи­ циентами внутреннего и внешнего трения, аэродинами­ ческими свойствами, упругостью и т. д. Хорошо извест­ ны такие характеристики, как размеры, плотность, аэро­ динамические свойства и масса зерновок. В связи с большими методическими трудностями в меньшей сте­ пени исследованы упругие и фрикционные свойства.

Размеры шелушеных зерен (ядер) всегда несколько меньше размера зерна, из которого получено данное яд­ ро. Однако вследствие большого различия в размерах самих зерен обычно вариационные кривые размеров ше­ лушеных и нешелушеных зерен перекрывают друг друга.

Так, по данным В. В. Гортинского и Б. В. Жиганкова, наибольшая разница в размерах шелушеных и неше­ лушеных зерен наблюдается по длине, разница же в толщине и ширине меньше. Следовательно, эффективное разделение по толщине и ширине практически невозмож­ но. Более эффективным может быть разделение по длине, но, учитывая недостаточную точность разделения в трие­ рах, следует признать и недостаточную эффективность такого разделения риса.

Аналогичные данные получены нами для овса. Вари­ ационные кривые шелушеных и нешелушеных зерен ов­

6

са настолько перекрывают друг друга, что использовать эту геометрическую характеристику для разделения нельзя.

Возможно разделение зерен по длине, но, отбирая чистое ядро от нешелушеных зерен, приходится вместе с нешелушеным зерном отбирать значительное количество наиболее крупного ядра.

Еще меньше отличаются по размерам шелушеные и нешелушеные зерна проса. Ни один из размеров не мо­ жет явиться признаком делимости смеси, так как значе­ ния размеров ширины и толщины перекрывают друг дру­ га.

Несколько большие различия имеют размеры шелушеных и нешелушеных зерен гречихи. Эти различия ис­ пользуют для разделения смеси, однако разделение воз­ можно лишь при предварительном сортировании зерна на фракции.

Различия в плотности и объемной массе. Изучение плотности шелушеных и нешелушеных зерен крупяных культур показало, что плотность и объемная масса ше­ лушеных зерен выше, чем нешелушеных (табл. 3).

Различие в плотности шелушеных и нешелушеных зе­ рен меняется в сравнительно небольших пределах в за­ висимости от сортового признака и в большей степени от влажности. Исследования Б. В. Жиганкова позволили установить зависимость плотности шелушеных и неше-

7

лушеных зерен от влажности. Плотность шелушеного ри­ са с увеличением влажности падает.

Плотность нешелушеного риса с увеличением влаж­ ности сначала растет (влагой заполняется воздушная прослойка между ядром и цветковыми пленками), а за­ тем, начиная с влажности примерно 19%, падает. Ана­ логичные зависимости получены нами для овса и проса. Полученные данные характеризуют среднюю плотность массы зерен, более же интересным представляется рас­ пределение плотности отдельных зерен, так как различие в плотности является одной из причин, приводящих к самосортированию продукта.

Для риса индивидуальная плотность отдельных шелушеных и нешелушеных зерен также в значительной степени совпадает, поэтому этот признак не может слу­ жить признаком делимости.

Аэродинамические свойства. Шелушеные и нешелу-

шеные зерна имеют различную скорость витания, но разделить смесь по этому признаку нельзя, так как ин­ дивидуальные свойства значительного количества зерен совпадают. Средние данные скорости витания некоторых

движение смеси в рабочих органах машин, и, по мнению некоторых исследователей, именно различия в коэффи­ циентах трения являются одной из причин разделения смеси в крупоотделительных машинах.

8

В таблице 5 приведены коэффициенты трения покоя и скольжения некоторых продуктов.

Приведенные в таблице коэффициенты трения даны для готового, шлифованного ядра (проса, риса и овса), тогда как в реальных условиях в смеси с нешелушеным

выше у нешелушеного риса. С увеличением влажности значения коэффициентов трения возрастают, причем для нешелушеного зерна в меньшей степени. Это, видимо, можно объяснить тем, что фактическая влажность обо­ лочек всегда ниже влажности целого зерна. Эта разница тем больше, чем выше влажность зерна.

Приведенные коэффициенты сопротивления. В рабо­ чих органах машин (просеивающих, крупоотделитель­ ных) сортирование происходит в слое, состоящем из не­ скольких зерен, поэтому неизбежно послойное движение продуктов, составляющих смесь. Интенсивность послой­ ного движения определяет в значительной мере рас­ слоение смеси. В то же время послойное движение за­

9