Лекция 3 - Технологические машины и оборудование перерабатывающих производств

# Лекция 3

> > Тема 3 Обработка поверхности зерна, увлажнение и отволаживание

> > Цель: Ознакомить студентов с особенностями обработки поверхности зерна, увлажнением и отволаживанием

> > План:

> > 1 Назначение обоечных машин и энтолейторов

> > 2 Назначение машин для увлажнения и отволаживания зерна

> > 1 Назначение обоечных машин и энтолейторов

> > Очистка поверхности зерна от пыли, надорванных в процессе обработки плодовых оболочек, а также частичное отделение зародыша и бородки производятся в вертикальных обоечных машинах типа РЗ-БМО или горизонтальных типа РЗ-БГО. В подготовительном отделении завода эти машины используются дважды: сначала на первом этапе очистки зерна, а затем после отволаживания.

> > Перед поступлением в обоечные машины зерно обязательно должно пройти очистку от металломагнитных примесей в магнитных сепара- торах. После первого этапа обработки в обоечных машинах РЗ-БМО-6 или РЗ-БГО-6 (двумя потоками) зерно подвергают очистке от легких примесей в воздушном сепараторе и затем мокрому шелушению. Вто- рой раз поверхность зерна обрабатывают в машинах РЗ-БМО-12 или РЗ-БГО-8 (одним потоком).

> > Обоечная машина РЗ-БМО-6 состоит из следующих основных узлов (рис. 2.10): приемного устройства, корпуса, сетчатого цилиндра 8, бичевого ротора, привода и выпускного устройства.

> > Приемное устройство имеет патрубки 1 и 5, загрузочную воронку, питающий цилиндр 15 и распределительный диск 14. Приемный патру- бок 1 (прозрачный цилиндрический стакан) установлен на крышке кор- пуса, сверху через гибкий рукав он соединен с самотечной трубой. За- грузочная воронка выполнена в виде двух конусов 17 и 18, установлен- ных один над другим, что обеспечивает лучшее истечение зерна.

> > Питающий цилиндр 15 приварен к нижнему конусу 17 воронки. К нижней части цилиндра примыкает распределительный диск 14, подвешенный к конусу на трех пружинах 16. Причем натяжение пружин отрегулировано так, чтобы обеспечивалось прижатие диска к цилиндру без нагрузки.

> > Цилиндрический корпус 7 обоечной машины - это сварная нераз- борная конструкция из листового металла, несущий остов для всех ее узлов. В нижней части корпуса предусмотрены четыре отверстия для крепления его к перекрытию. Почти по всей высоте корпуса с противо- положных сторон имеются съемные дверцы 11 с запорными ручками. Диаметр корпуса - 890 мм. Выпускное устройство выполнено в виде конической воронки 9.

> > Вертикальный сетчатый цилиндр собран из трех секций, которые соединяются между собой болтами через три продольные деревянные накладки, регулирующие натяжение цилиндра. Сверху и снизу сетчатый цилиндр установлен на внутренние кольца корпуса машины. Для предо- хранения от преждевременного износа верхняя часть сетчатого цилиндра с внутренней стороны на высоте 250 мм закрыта сплошным металлическим листом. Сетчатый цилиндр выполнен из металлической сетки толщиной 3 мм специального плетения с отверстиями размером 1x1,8 мм.

> > Рисунок 2.10 - Вертикальная обоечная машина РЗ-БМО-6:

> > 1- патрубок приемный; 2- шкив; 3 - передача клиноременная; 4 - электродвигатель; 5 - патрубок аспирационный; 6 - вал; 7 - корпус;8- цилиндр сетчатый; 9- конус выпускной; 10 - ребро; 11 - дверца; 12 - крестовина; 13 - бич; 14 - диск распределительный; 15 – цилиндр питающий; 16 - пружина; 17, 18- конусы

> > Бичевой ротор смонтирован на вертикальном стальном валу 6 при помощи четырех крестовин 12, которые прикреплены центрирующими штифтами. На крестовинах вертикально установлены восемь плоских стальных бичей 13, верхние концы которых отогнуты в направлении вращения ротора. На бичах сделаны прорези для крепления их болтами к крестовине.

> > Вал бичевого ротора вращается в двух самоустанавливающихся подшипниках. Верхний подшипник (роликовый, радиальный, сфериче- ский, двухрядный) установлен в чугунном корпусе с крышкой и закреп- лен на валу втулкой и гайкой со стопорной шайбой; нижний подшипник (шариковый, радиальный, сферический, двухрядный) - на втулке в стальном корпусе с крышкой, чтобы обеспечивалось прижатие диска к цилиндру без нагрузки.

> > Привод машины осуществляется от электродвигателя 4 через кли- ноременную передачу 2.

> > На заключительном этапе очистки зерна после обоечных машин второго прохода предусмотрено механическое обеззараживание зерна в энтолейторах РЗ-БЭЗ, где в результате ударных воздействий уничтожа- ются вредители зерна. После энтолейтора зерно поступает в воздушный сепаратор РЗ-БАБ для удаления разрушенных зерен и легких примесей.

> > Энтолейторы-стерилизаторы РЗ-БЭМ применяют также на заключительной операции технологического процесса производства муки для ее обеззараживания после контрольных рассевов.

> > Основным рабочим органом обоечных машин является вращающийся бичевой ротор, установленный в неподвижном сетчатом цилиндре. Между бичами и цилиндром устанавливают определенный зазор. Зерно под действием центробежных сил вращающегося бичевого ротора отбрасывается к сетчатому цилиндру и в результате ударов бичей, трения зерновок о ситовую поверхность и между собой подвергается многократному механическому воздействию. В результате пыль, песок, час- тицы плодовых оболочек, зародыша и бородки отделяются от зерна и проходят через отверстия сита. В зависимости от модели обоечных ма- шин, зерно и продукты шелушения объединяются и направляются в воздушный сепаратор или выводятся раздельно.

> > Энтолейторы-стерилизаторы - это машины ударного действия, в результате которого уничтожаются вредители зерна и муки. Основным рабочим органом является ротор типа «беличьего колеса», вращающийся с частотой 1500 (3000) об/мин.

> > Эффективность работы энтолейторов в основном зависит от скорости вращения ротора и конструктивных особенностей.

> > Энтолейтор РЗ-БЭЗ обеспечивает эффективность уничтожения живых долгоносиков около 95%, скрытой зараженности - около 70%. Содержание битых зерен при этом увеличивается примерно на 1%. Энтолейтор РЗ-БЭМ практические полностью уничтожает живых вредителей в муке и примерно на 94% скрытую форму зараженности (личинки, куколки, яйца). При этом не происходит дополнительного измельчения муки.

> > Энтолейтор РЗ-БЭЗ (рис. 2.15) состоит из ротора, корпуса и приво- да. Ротор, в свою очередь, состоит из двух стальных, горизонтально расположенных дисков 4 диаметром 430 мм, расстояние между которыми - 35 мм. Между дисками концентрично установлены два ряда втулок 3 - по 40 шт. в каждом ряду. Диаметр втулок наружного ряда - 14 мм, внутреннего - 10 мм. Диски соединены между собой через отверстия во втулках винтами. Во избежание отвинчивания каждый винт закернен в двух местах. Зазор между ротором и корпусом составляет 40 мм.

> > Зерно или мука поступают в энтолейтор через приемный патрубок 2 и подвергаются ударному воздействию вращающегося ротора. В результа- те уничтожаются живые вредители, кроме того, разрушаются изъеденные и поврежденные зерна, а личинки погибают, что приводит к снижению скрытой формы зараженности зерна. Разрушенные зерна и легкие примеси удаляются при последующем пневмосепарировании в машине РЗ-БАБ.

> > Рисунок 2.15 - Энтолейтор РЗ-БЭЗ:

> > I - корпус; 2 - патрубок приемный; 3 - втулка; 4 - диск; 5 - вал; 6 - передача клиноременная; 7 - шкив; 8 - ограждение; 9 - электродвигателъ; 10 - полостъ;

> > II - патрубок выпускной; 12 - стойка; 13 - окно

> > Ротор установлен на валу 5 энтолейтора, который вращается в под- шипниках качения. Вращение ротору передается электродвигателем 9 через клиноременную передачу 6. В зависимости от места установки энтолейтора и качества зерна можно изменить окружную скорость ротора, заменив шкив электродвигателя.

> > Корпус 1 энтолейтора изготовлен из нержавеющей стали и состоит из внутренней и наружной цилиндрических обечаек, которые в нижней части сведены на конус. Зерно проходит через полость 10 в корпусе энтолейтора между внутренней и внешней обечайками и выводится через патрубок 11.

> > Для повышения эффективности стерилизации и предотвращения повторного удара зерна о детали ротора внутренняя поверхность отражательного кольца выполнена под углом к вертикальной оси в направлении разгрузки зерна. Энтолейтор установлен на трех трубчатых стойках 12.

> > 2 Назначение машин для увлажнения и отволаживания зерна

> > К основным процессам подготовки зерна к помолу, качественно улучшающим его продовольственное использование, относятся увлажнение и мойка зерна. В процессе увлажнения и последующего отволаживания в зерне происходят физико-химические процессы, в результате которых облегчается отделение оболочек от зерна при незначительных потерях эндосперма. При мойке очищается поверхность зерна, отделяются тяжелые и легкие примеси, щуплые зерна, удаляются микроорганизмы. Обычно в моечную машину направляют зерно, предварительно прошедшее через сепаратор, камнеотделительную машину, триеры и обоечную машину.

> > Процесс холодного кондиционирования зерна включает три стадии увлажнения с двумя этапами отволаживания. Основное увлажнение происходит в машине мокрого шелушения зерна АІ-БМШ или в машине интенсивного увлажнения А1-БШУ2. Далее зерно доувлажняют в аппаратах АІ-БУЗ, которые устанавливают перед винтовыми конвейерами. Перед I драной системой зерно доувлажняют в аппаратах АІ-БАЗ.

> > Увеличение влаги в зерне при обработке в машинах основного увлажнения составляет в среднем 2,5-3,5% и зависит от влажности поступающего зерна и его типового состава. Дополнительное увлажнение зерна после машин мокрого шелушения составляет около 1% и в течение смены поддерживается примерно на одинаковом уровне. Доувлажнение оболочек зерна перед I драной системой в течение смены также довольно стабильно, зависит от влажности зерна, поступающего на I драную систему, и составляет 0,3-0,5%. На I драную систему влажность зерновой массы (смесь I и IV типов пшеницы, взятых в соотношении 50:50) поддерживается в пределах 15,8-16,0%.

> > Наличие бункеров для отволаживания большой вместимости облегчает соблюдение требуемых режимов холодного кондиционирования зерна. Для каждой партии зерна с учетом его технологических свойств применяют соответствующие режимы холодного кондиционирования, в зависимости от технологических свойств зерна, показателей его качества, типа помола, температуры зерна и воды. Продолжительность холодного кондиционирования зерна с исходной влажностью менее 10% при основном двухэтапном увлажнении и отволаживании устанавливают не менее 48 ч.

> > Машина А1-БМШ для мокрого шелушения зерна

> > Машина предназначена для очистки поверхности зерна, частичного снятия оболочки и увлажнения зерна. Машину устанавливают в начале первого этапа холодного кондиционирования перед распределительными шнеками, направляющими зерно в бункеры для отволаживания, и используют взамен моечной машины Ж9-БМА.

> > Машина АІ-БМШ (рис. 3.7) для мокрого шелушения зерна представляет собой разборную металлическую конструкцию и состоит из следующих основных сборочных единиц: корпуса, ротора, ситового цилиндра, привода, приемных и выпускных устройств.

> > Рисунок 3.7 - Машина АІ-БМШ:

> > 1 - электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - шкив; 4, 14 –верхняя и нижняя подшипниковые опоры; 5 - чугунные гонки; 6 - крышка; 7 - устройство для промывания ситового цилиндра; 8 - траверса; 9- трубчатое кольцо; 10 – ситовой цилиндр; 11 - бичи; 12 - ротаметр; 13- гонки; 14 - приемный патрубок; 15- кожух

> > Корпус и траверса 8, скрепленные между собой тремя металлическими стойками, образуют станину машины. К траверсе прикреплена крышка 6, образующая вместе с траверсой кольцевой канал, через который зерно выгружается из машины. Крышка 6 также служит опорной поверхностью для верхнего подшипникового узла 4 и имеет кронштейн для крепления электродвигателя 1.

> > Одним из основных рабочих органов машины является бичевой ротор, состоящий из вала и пяти розеток. К розеткам прикреплены десять бичей 11. На каждом биче расположены 15 гонков под углом 40° к горизонтали. Гонки 13 четырех нижних рядов выполнены из нержавеющей стали. Вверху на пяти бичах прикреплены чугунные гонки 5, которые отбрасывают зерно в выпускной патрубок. Остальные гонки изготовлены из стали 45.

> > Нижняя часть ротора расположена в кольцевом канале между стенками внутреннего и среднего цилиндров машины, образующего моечную зону. Вал ротора вращается в верхней 4 и нижней 14 подшипниковых опорах качения, корпуса которых крепят к верхней крышке и основанию корпуса машины. После сборки ротор балансируют.

> > Ситовой цилиндр 10 состоит из двух половин, соединенных болтами через две регулировочные планки. Его устанавливают так, чтобы выходная часть чешуйчатых отверстий была обращена по направлению вращения ротора, который приводится в движение электродвигателем 1 с помощью клиноременной передачи 2. Снаружи ситовой цилиндр закрыт кожухом 76, в кольцевое пространство между ними попадают оболочки зерна и отработавшая вода, которые затем удаляются из машины.

> > Для удаления проходовых частиц с поверхности ситового цилиндра и кожуха служит смывающее устройство, состоящее из трубчатого пластмассового кольца 9 с двумя рядами отверстий, мембранного вентиля с электромагнитным приводом, фильтра и запорного вентиля. Периодичность и продолжительность включения воды для смыва устанавливают с помощью командного прибора 7.

> > Принцип действия машины заключается в следующем. Зерно равномерно подается через приемный патрубок 75 в моющую зону машины. Одновременно туда поступает вода. Расход воды контролируют ротаметром 72. В нижней части машины зерно подхватывается гонками и поднимается вверх, проходя зону мойки, отжима и шелушения и камеру выброса. Уровень воды в зоне мойки можно изменять, поставив съемную крышку с отверстиями. Избыток воды из моющей зоны отводится через верхний край внутреннего цилиндра или через отверстия в съемной крышке 6. Зерно в процессе подъема под действием центробежной силы, создаваемой ротором, многократно отбрасывается к поверхности ситового цилиндра. В результате трения зерновок между собой и о поверхность сита происходит очистка поверхности зерна от надорванных оболочек и бородки и удаление избыточной влаги.

> > Из зоны шелушения зерно поступает в верхнюю камеру, а затем гонками через патрубок выводится из машины. Проходовые частицы, пройдя через отверстия в ситовом цилиндре, падают вниз, а осевшие на внешней поверхности цилиндра и внутренней поверхности кожуха периодически смываются водой и вместе с основной массой отходов через кольцевой конусный канал выходят из машины.

> > Технологическая эффективность машины АІ-БМШ\ Испытания машины АІ-БМШ показали, что в результате мокрого шелушения зерна образуются отходы, которые в основном состоят из оболочечных частиц. Количество отходов по отношению к зерну равно 0,11%. Зольность отходов составляет при обработке пшеницы для І+ІІІ типов 3,15%, а для IV типа - 2,98%. Машина обеспечивает снижение зольности зерна на 0,02-0,05%. Приращение влаги в зерне составляет 1,9% для І+ІІІ типов и 1,6% для IV типа пшеницы.

> > Контрольные вопросы

> > 1 В чем назначение обоечных машин ?

> > 2 В чем назначение энтолейторов-стерилизаторов ?

> > 3 Устройство и принцип работы вертикальных обоечных машин?

> > 4 Устрйство и принцип работы горизонтальных обоечных машин?

> > 5 Каковы причины неисправностей обоечных машин?

> > 6 Причины неисправностей энтолейтора РЗ-БЗЭ и меры по их устранению?

> > 7 Каковы цель процесса увлажнения зерна?

> > 8 Сколько стадий увлажнения и отволаживания включает в себя процесс холодного кондиционирования зерна?

> > 9 В чем заключается принцип работы Машин для мокрого шелушения зерна ?

> > Литература: В.А. Бутковский. Современная техника и технология производства муки. стр.115-127