Тема 5 Основные принципы построения тех-х схем переработки зерна в крупу дробленую и недробленую. Структурные схемы ш/о кз.

Для недробленых круп.

зерно

сортирование на фракции

шелушение зерна

сортиров прод шел. дробленка, лузга

мучка, ядро

крупоотделение

шлифование лузга контроль отходов

контроль гот прод дробленое ядро, луз

мучка, отходы

упаковка

Для дробленых круп

зерно

шелушения

сортирование продуктов шелушения мучка, лузга

дробление ядра

сортирование продуктов дробления мучка

контроль отходов

шлифование мучка

полирование ядра мучка

сортирование и контроль гот прод мучка, лузга

упаковка

6 Шелушение з круп культур . Методы шелуш, их связь с технолог св-ми з, машины для шелуш , оценка эффективности проц шелуш и факторы влияющие на нее, осн направления совершенств проц шелуш.

Осн задача перераб з в крупу- мах удаление внешних покровов з, т.е. цветковых пленок или плодовых оболочек т.к. эти анатомич части зерна не усваиваются организмом человека. Эта операция наз шелушением. В рез шелуш измен хим состав з , т.к. значит снижение содерж неусвояемых вещ. Известно, что клетчатка удаляется на 85-95%, снижен содерж пентозанов на 60-80%, зольн сниж на 60-80%.

Нешелуш овес имеет зольн=4,5%, а после шелуш зольн=2%. В рез удаления неусвояемых в-в повыш усвояем крупы.

Шелуш являет осн технол операцией в шелуш отделение. В крупяной промышл прим много способов шелуш и выбор этого способа зависит от многих факторов: строение з, формы, прочности ядра, прочности связи ядра с оболочк. Принято все способы делить на 3 группы:

1 группа: шелуш по способу сжатие – сдвиг. Шелуш этим способом провод м/д 2 тверд поверхн, одна из котор неподвиж или движ быстрее, чем другая. Рисунок

Шелушен происх следующ образом: з сначала сжимается и оболочка при этом раскалывается, но т.к. идет движение поверхн и одна движется быстрее, чем другая, то со сторон быстродвигающ поверхн наблюд сдвигающ усилие, а со стороны медленнодвиг- тормозящее и в рез оболочка сдвигается с ядра, то ядро получ цельным, не дробится.

Шелуш применяет для культур у кот оболочк не срослись с ядром- это просо, овес, гречиха, рис. Осущ в след машинах: вальцедековый станок, шелушильн постав, шелушитель с обрезиненными валками.

2 группа – это шелуш однокр и многократн ударом. По этому способу з ударяется один или несколько раз об одну и ту же поверхн , при этом происх раскалыван оболочек и их снятие. Этот способ можно применить для культур, у кот ядро прочное, а оболочки хрупкие- таким условием отвечает овес при W=13-14% или можно прим для шелуш культур, из кот получ дробленую крупу, т.е. для шелуш ячменя, кукуруз, пшен. Шелуш по этому способу осущ в 2 типах машинах- обоечные машины, центробежн шелушитель.

3 группа шелуш путем постепенного истирания оболочек в рез трения о шероховат поверхн- шелуш фрикционно-терочным воздухом. Такой способ шелуш примен для ячменя, пшен,кукуруз, горох. Осущ на шелуш непрерывного действия типа ЗШН.

Технологич сх шелуш машин.

1 Вальцедековый станок

Рабочим органом явл неподвижн закреплен часть- дека и вращ валок. Рисунок

Для шелуш гречихи использ валок и дека, изготавл из абразивного материала. Располож деки по отнош к валку образ серповидную форму рабочего зазора: ав-это знач, что шелуш гречихи осущ при входе и выходе, ядро хрупкое. Скор вращ для крупн фракц 13-14 м/с, мелк 10-12 м/с.

Для шелуш просо валок изготавл из абраз массы, а деку из технич резины. Форма раб зазора клиновидная , т.е. велич зазора постепенно сниж к выходу.

Рисунок 2

Такая форма раб зазора в сочетании с упругой резин декой позволяет шелуш просо не сортир-ые по крупности или сортирован на 2 фракции. Окружн скорость валка 14,5 м/с. Для шелуш просо требуется не менее , чем 3-х кратное воздействие раб органов с отвеиванием пленок и мучки после каждого шелуш, поэтому целесообразно прим вальцедековый станок у кот при наличии одного валка прим 2 деки.

Рисунок

Шелушильн постав.

З шелушат м/д 2 горизонтально располож дисками, рабочая поверхн котор покрыта абразивн материалом. Верхн диск –неподвиж, а нижний вращ с определ скоростью. Эта Маш прим для шелуш овса и риса

Рисунок

Окружн скорость нижнего диска при первичн шелуш овса составл 20 м/с и для сходовых систем 16-18 м/с(повторн шелуш).

Шелуш с обрезиннеными валками.

Прим для шелуш риса и просо. Поверхн из технич резины. Рабочие органы- 2 валка. Окружн скорость быстровращ 9,2 м/с, мендленновращ 6,2 м/с.

Рисунок

Увелич окружной скорости может привести к увелич производит станка и к быстрому износу резины.

2Обоечная машина

Прим для ьшелуш ячменя , пшен, горох, кукур, овса с W=13%.Окружн скорость для ячмен и овса 20-22 м/с, пшен и кукур 14-18 м/с. Удар за счет удар о ротор , обичайку, друг о друга.

Центробежный шелушитель.

Рабочий орган- ротор вращающийся со скоростью 1500-2900 об/мин. На поверхн ролтора нах лопатки, кот образ каналы . з попадает в центр метал ротора с лопатками и приобретает значит центроб силу, вылетая из канала со скоростью 40-50 м/с и ударяется об отраж кольцо, котор вращаясь в противополож направлен и колеблется вверх-вниз, чтобы меньше кольцо изнашивалось. Рисунок

Прим для шелуш овса + высокая эффективн и малый расход энергии

- износ раб поверхн кольца

3Машина типа ЗШН

Рабочий орган-вертик располож вал с образ дисками (6-7), вращ в сетчатой обичайке . М/д дисками нах метал полые диски ч/з кот поступает воздух из полого вала и пронизывает в горизонтальн направлении поток з движущ вниз в раб зоне. Этот воздух увелич время пребывания з в рабочей зоне, удаляет тепло и тонко измельч лузгу, кот попадает в циклон для данной машины. Для обеспечения эффективн работы ЗШН под ним обязат необход установка бункера, рассчитанного на 45мин производит машины. Прим для шелуш ячменя, пшен, кукур и гороха.

Анализ работы основн машин показ, что каждая из них предназнач для шелуш одной, двух, трех культур, т.е нет универс маш для шелуш всех культур. Одним из интересн направлен явл аэрошелуш заключ в том, что в вертик канал поступает з и из компрессора- воздух под давлен 0,8-1 МПа, скорость возд 500 м/с. Этот воздух двигаясь, срывает оболочки с поверхн з.

Современн способы шелуш з: 1 химич способ шелуш. Суть в том, что з увлажняют и обраб 15% р-ом щелочи при t=60-80, в рез 4 мин. Обраб полностью удаляют оболочки , после этого з промывают водой, остатки щелочи 5% р-ром уксусн кислоты, еще раз промыв и сушат до W=12%.

2.Шелуш в полях высокой частоты. Заключ в воздействии на увлажн з полей высок част в диапазоне 25-45МГц з увлажн перед началом обраб до W=20-25% и затем подверг обраб при высоких напряжениях , происходит быстрый нагрев зерна и испарение влаги. Причем это происходит очень быстро (15-30) и давление внутри зерновки паров воды резко увелич и в результ избыточн давления оболочка сбрасыв ядро при этом не разруш , т.к. избыт давлен воздник только в поверхн слое и сразу исчезает после разруш оболочки з.

Техн эффективн пр шелуш и факторы на нее влияющие.

Для оценки эффективн использ 2 коэфф:

К-коэфф шелуш, К-коэфф целостности ядра

К=

Н- массов доля нешелуш зерен в продукте поступ на машину,%

Н-…………………………………………………после шелуш, %

К=

К- масс доля ядра целого, %

d- …………..дробленного ядра, %

m- ………….мучки , %

1-содерж этих продукт при поступлен в машину

2-………………………после шелуш

Е= К* К-общая технол эффективн проц шелуш

М/д этими коэфф сущ след взаимоотнош

Осн задача шелуш-мах шелуш зерен при мин дроблении ядра

Рисунок

Рисунок

В начале по мере ужесточения режимов шелуш увелич коэфф шелуш в большей степени , чем содерж дробленого ядра и в рез Е возрастает достигая мах при каком-то оптим знач. Превыш этих оптим режимов приводит преволированию образующихся дробленных ядер над повыш коэфф шелуш, что снижает общий технолог эффект

Факторы влияющие 2 фактора:

1. обусловл технолог св-ми з

2. зависищ от типа шелуш машин и условий их эксплуатации

1-ая группа: структурно-мех св-ва з, т.е. прочность ядра , оболочек, связей м/д ними, выполненность, крупность, выравненн, влажность, режим ГТО, содерж в з поступ на шелуш невыделенных шелуш зерен.

Структурно-мех св-ва: чем прочнее ядро, чем меньше прочность связей м/д ними, тем выше эффективн шелуш, в свою очередь прочность ядра тесно связана со стекловидн и влажн ядра, как правило чем выше стеклов, тем меньше выход дробленки и мучки при шелуш.

W чем выше W ядра, до опред пределов, тем оно эластичнее , прочнее и более устойчиво к дроблению; чем суше пленки ниже W, тем они менее прочны и тем легче отделяются от ядра. Основн задача ГТО заключ именно в этом.

Выполнен и крупность: при перераб крупного , хорошо выполненного з эффект шелуш повыш, это связано с тем, что отделимость пленок выше, а пленч меньше, чем у пленок зерен мелких и щуплых. При шелуш зерен мелких и щуплых приход затрат энергии больше, чем при шелуш крупн выполнен з т.к.уол-во зприход на единицу массы у таких мелких з будет больше. Чем более выравнено з, тем больше эффект шелуш.

Наличие шелуш з в прод поступ на шелуш: шелуш з менее прочные, чем нешелуш, поэтому режимы шелуш надо давать более мягкие, а это сниж эффективн шелуш, если поддержив более жесткие режимы, то повыш дроблен.

2-ая группа: для эффектив шелуш необх использ соврем технол шелуш машины при эксплуатац, кот должны быть обеспеч след условия:

1) полная загрузка и равномерное питание шелуш машин, т.к. недогрузка или перегрузка снижает эффект шелуш

2) сохранен необх кинематич параметров работы этих машин

3) своеврем обновление раб органов шелуш машин

4) правильн и достаточн аспирация шелуш машин

Технологич эффективн работы отдельн шелуш машин:

кол-во шелуш зерен кол-во дроблен ядра Вальцедековый станок(просо): 80-90%, 4-5%

(гречиха) 20-60 2,5-3

Шелуш постав(овес) не90 3-4

Шелушит с обрезин валками(рис) 92-94 2-3

Центробежн шелушит (овес) 90 1-2

Обоечн(овес) 85 10

ЗШН(ячмень) 50 10

Обоечн(ячмень) 70 20