Машины зарубежного производства для гидротермической обработки зерна

Оборудование для ГТО зерна в наиболее широком ассортименте среди зарубежных фирм выпускает швейцарская фирма «Бюлер».

Моечная машина MPU.Представляет собой ванну 8 (рис. 1), разделенную продольной перегородкой на две части: моечную и промывочную. Сообщаются обе части через водосливную переходную коробку 4 в торце машины, там же расположена флотационная секция 5 для удаления легких примесей, всплывающих на поверхность.

В моечной части машины установлены две пары шнеков: верхние шнеки 6 большего диаметра перемещают и моют зерно, а нижние шнеки 7 — удаляют осевшие тяжелые примеси. В другой части ванны установлено промывающее устройство, состоящее из наклонного сетчатого барабана 2, внутри которого расположен шнек 3. Приводятся шнеки от индивидуальных электродвигателей через редукторы 9 и 10. Снаружи барабан очищается круглой щеткой 1.

Техническая характеристика моечной машины MPU

Число пар шнеков, шт 1 2

Производительность (т/ч) по зерновой смеси с содержанием камней:

нормальным 3,3 до 8,5

повышенным 1,5 3,0

Рис 1 Моечная машина MPU («Бюлер», Швейцария)

а — схема моечной машины, б—фрагмент моечной ванны; 1 — щетка сетчатого барабана; 2 — барабан сетчатый; 3—шнек сетчатого барабана; 4—коробка водосливная переходная; 5—секция флотации; 6 — верхний шнек для зерна; 7 — нижний шнек для тяжелых примесей, 8—-ванна, 9, 10 — редукторы.

Частота вращения шнеков, об/мин . 360 360

Габаритные размеры, мм:

длина 2475 2550

ширина 1170 1410

высота . . 1160 1390

Масса, кг 705 975

Вертикальная отжимная вентиляционная колонка МНЕА.Основные ее части — это ротор, ситовая обечайка, привод и корпус (рис. 2).

Корпус состоит из чугунного литого основания 7, головки 2 и цилиндра 9 со съемными стенками. В гнезда основания и головки устанавливают подшиппиковые узлы ротора, представляющего собой вал 3 с верхней и нижней розетками 4 и ситовой барабан 5. На наружной поверхности барабана в шахматном порядке под определенным углом к оси установлены изогнутые лопасти 6, которые перемещают зерно снизу вверх по ситовой обечайке при вращении ротора. Для удобства обслуживания ситовая обечайка выполнена из нескольких разъемных частей. В верхней части колонки смонтирована кольцевая труба 1 с отверстиями для промывки водой ситовой обечайки. Через отверстие в головке зерно выходит из машины.

Вымытое в горизонтальной моечной машине зерно поступает в нижнюю часть отжимной колонки через приемный патрубок 8. Зерно подхватывается лопастями ротора и поднимается по ситовой обечайке к выходному отверстию. При этом вода с поверхности зерна под действием центробежных сил инерции проходит сквозь отверстия ситовой обечайки и стекает вниз. При вращении ротора с лопастями создается воздушный поток, который подсушивает зерно и ситовую обечайку. В результате трения о ситовую поверхность и лопасти происходит частичное шелушение зерна.

Ротор приводится от электродвигателя, установленного в верхней части колонки, через клиноременную или коническую зубчатую передачу.

Вертикальную отжимную вентиляционную колонку можно использовать и не промывая зерно в моечной машине. Зерно в нижней части колонки увлажняют, и при транспортировании его вверх происходит шелушение.

Специалисты фирмы «Бюлер» считают, что влажное шелушение зерна обеспечивает лучшие показатели очистки поверхности зерна, к тому же расход воды уменьшается на 80—90% сравнительно с мойкой зерна и отпадает необходимость очистки моечных вод. Минеральные примеси в этом случае удаляют в вибропневматических камнеотделительных машинах.

Рис 2 Вертикальная отжимная вентиляционная колонка МНЕА («Бюлер», Швейцария)

а — схема колонки б — фрагмент ротора с бичевым и ситовым барабанами 1 — труба кольцевая 2—головка с выпускным патрубком 3—вал, 4 —розетка 5 — барабан ситовой 6 — лопасти 7 — основание, 8 — патрубок приемный, 9 — цилиндр со съемными стенками

Техническая характеристика отжимных колонок МНЕА

с нормальным эффек

том съема влаги

с максимальным эффектом съема влаги

Частота 1вращения ротора, об/мин

Габаритные размеры, мм

Комбинированные моечные машины MPU и MPUA. По назначению и конструктивному исполнению совмещают две машины: моечную и вертикальную отжимную колонку. Особенность комбинированной моечной машины MPUA в том, что моечная ванна и фитинги изготовлены из пластмассы, а шнеки — из нержавеющей стали, что исключает их коррозию и улучшает условия обслуживания машины.

Увлажнительный аппарат MOZ. Предназначен для увлажнения поверхности зерна водой в распыленном или капельном состоянии перед I драной системой.

Аппарат MOZ (рис 3) состоит из следующих основных узлов: шнека 9, в котором имеется водораспылительная форсунка 6 и контактный датчик 8, электрически связанный с электромагнитным клапаном 3, установленным в магистрали подачи воды, водонапорного бака 1, керамического фильтра 2, дроссельного вентиля 4, ротаметра 5, компрессора 7 и трубопроводов.

Водонапорный бак устанавливают на высоте 6—10 м над шнеком, что обеспечивает постоянное давление воды, не зависящее от давления в магистрали.

Рис. 3 Увлажнительный аппарат MOZ («Бюлер», Швейцария):

1 — бак водонапорный; 2 — фильтр керамический; 3 — клапан электромагнитный; 4 — вентиль дроссельный; 5 — ротаметр; б —форсунка; 7— компрессор, 8 — датчик контактный, 9 — шнек.

Вода из бака через фильтр, электромагнитный клапан, дроссельный вентиль и ротаметр поступает в форсунку, подхватывается струей воздуха и распыливается по поверхности зерна, перемещаемого шнеком. При поступлении зерна в шнек контакты датчика, установленного в приемнике, замкнуты и электромагнитный клапан открыт. В случае прекращения подачи зерна контакты датчика размыкаются, катушка электромагнитного клапана обесточивается, и он закрывается. Подача воды в форсунку прекращается.

Производительность аппарата зависит от степени увлажнения зерна; максимальный расход воды 50 л/ч.

Фирма «Бюлер» выпускает еще два типоразмера увлажнительного аппарата, отличающиеся от описанного отсутствием компрессора и конструкцией распыли- вающей форсунки. Эти модели увлажнительных аппаратов обеспечивают максимальный расход воды соответственно 300 и 800 л/ч.

Вакуумный кондиционер MTV. Предназначен для тепловой обработки зерна в процессе подготовки к помолу на мельнице и сушки зерна на других зернйперерабатывающих предприятиях. Кроме того, в кондиционере происходит стерилизация поврежденного зерна и уничтожение вредителей и их личинок.

Вакуумный кондиционер (рис. 4) состоит из следующих основных узлов: шахты, охладителя 4, вакуум- насоса 2, водяного насоса 1, струйного конденсатора влаги 8, фильтра впрыскивания 12, конденсатосборника 3, вентилятора 13, циклона 14, контрольно-измерительных приборов, пульта управления, трубопроводов (паровых, водяных, пневматических) и воздухопроводов. Отдельные взаимозаменяемые узлы комплектуются в кондиционере в зависимости от его технологического назначения.

Рис. 4. Схема вакуумного кондиционера MTV («Бюлер», Швейцария):

1 — водяной насос; 2 — вакуум-насос; 3 — конденсатосборник; 4 — охладитель; 5 — затвор шлюзовой нижний; 6 — устройство разгрузочное, 7 — секции тепловые; 8 — конденсатор влаги струйный, 9 — устройство распределительное; 10 — затвор шлюзовой верхний; 11 — приемник; /2—фильтр вспрыскивания, 13 — вентилятор, 14 — циклон.

Шахта вакуумного кондиционера цилиндрической формы герметизирована и состоит из приемника 11, верхнего 10 и нижнего 5 шлюзовых затворов, распределительного устройства 9, тепловых секций 7 и разгрузочного устройства 6. Тепловые секции состоят из кожуха и батареи паровых радиаторов, выполненных из труб овального сечения, расположенных горизонтально в шахматном порядке. Число тепловых секций устанавливают в зависимости от производительности кондиционера и требуемого снижения влажности зерна. Управляют разгрузочным устройством, верхним и нижним вакуумными шлюзами дистанционно при помощи пневматики (сжатого воздуха) в соответствии с установленной цикличной программой.

Охладитель состоит из приемного и выпускного устройств и охладительных секций. Устанавливают его непосредственно под шахтой вакуумного кондиционера; при отсутствии достаточного места под шахтой может быть установлен сбоку от нее.

Температура обрабатываемого продукта измеряется и регистрируется на бумажной ленте термографом, который оборудован шестью датчиками, установленными в различных точках шахты. Температура обработки пара регулируется в пределах 60— 100°С.

Вакуумный кондиционер (сушилку) изготавливают 26 типоразмеров, краткая техническая характеристика некоторых из них приведена в таблице 1.

Дистанционный прибор «Супер-Конти». Фирма «Фосс- Электрик» (Дания) серийно выпускает устройство для увлажнения зерна на мельницах, основанное на автоматическом дозировании расхода воды в зависимости от значений исходной влажности при стабильном зерновом потоке. В качестве измерителя влажности зерна в потоке используется дистанционный прибор «Супер-Конти».

Таблица 1 Техническая характеристика вакуумных кондиционеров типа MTV

Машины для обработки зерна водой и теплом

В мукомольном производстве применяют обработку зерна водой и теплом в процессах мойки и увлажнения, а также гидротермической обработки (ГТО) или кондиционирования.

Мойка и увлажнение зерна – это процессы подготовки зерна к помолу, улучшающие степень его продовольственного использования. При увлажнении и последующем отволаживании в зерне происходят физикобиологические изменения, в результате которых облегчается отделение оболочек от зерна; при мойке очищается поверхность зерна, выделяются тяжелые и легкие примеси, щуплые зерна, удаляются микроорганизмы.

Для увлажнения и мойки зерна на мукомольных заводах применяют:

• машины, в которых зерно увлажняют холодной или теплой водой с целью изменения при гидротермической обработке его физических свойств;
• машины для увлажнения зерна паром перед шелушением или плющением при переработке различных культур в крупу;
• машины, которые отделяют примеси, отличающиеся от зерна гидродинамическими свойствами.

Машины для обработки зерна водой подразделяют на две основные группы: моечные и увлажнительные. Промышленность выпускает два основных типа увлажнительных машин: водоструйные – для добавления воды в капельном состоянии и водораспыляющие – для добавления воды в распыленном состоянии, а также комбинированные моечные машины.

Применение в мукомольной промышленности водоструйных машин позволяет достаточно точно дозировать воду пропорционально количеству зерна. Однако равномерного смачивания его поверхности не достигается. Поэтому требуются устройства, позволяющие дополнительно перемешивать увлажненную зерновую смесь. Более равномерное смачивание поверхности зерна достигается в машинах, в которых вода в зерно добавляется в распыленном состоянии.

Потребное количество воды G, кг, для увлажнения зерна можно с достаточной точностью определить по уравнению

где Q _З – масса зерна, подвергающегося увлажнению, кг; ω ₁ – исходная влажность зерна, %; ω 2 – требуемая влажность зерна после пропуска через увлажнительные аппараты, %.

Расход воды в водоструйных увлажнительных машинах составляет 2…8л на 1т зерна в зависимости от степени его увлажнения, а в водораспыливающих машинах – 25…50 л на 1 т зерна. Следует отметить, что даже самое равномерное смачивание поверхности зерна водой не гарантирует получения зерна с одинаковой влажностью после его отволаживания, что объясняется процессом самосортирования. Для предотвращения самосортирования рекомендуется более интенсивно перемешивать зерно и выпускать его из бункеров после отволаживания через несколько выходных патрубков, т.е. осуществлять поточное отволаживание.

В комбинированных моечных машинах вода служит средой для выделения примесей, трудно отделимых при сухом способе очистки зерна. В основу гидросепарации положена разность скоростей падения зерна и
примесей в воде.

Целесообразно подавать зерно в моечную ванну в зоне образования восходящих потоков воды, т.е. против направления вращения зерновых шнеков. При поступлении зерна в зону нисходящих потоков, т.е. по направлению вращения шнеков, в камнеотделительные шнеки попадает большое количество зерна.

Моечная машина Ж9-БМБ

Моечная машина Ж9-БМБ предназначена для очистки поверхности зерна от пыли, земли, органических и минеральных примесей.

Машина Ж9-БМБ (рисунок 2) имеет моечную ванну 6, сплавное устройство 4 и отжимную колонку 2. Насосную установку 11 с приводом и клапаном применяют при недостаточном давлении воды. Моечная ванна представляет собой сварную конструкцию с вмонтированными в нее лотками, в которых расположены зерновые 15 и камнеотделительные 16 шнеки. Привод шнеков осуществляют от электродвигателя 7 через клиноременную передачу и редуктор 12. Ванна 6 снабжена выпускным патрубком 5.

Сплавное устройство 4 представляет собой ванну, состоящую из двух секций: лотка для отделения легких примесей от полноценного зерна и канала для выхода воды с пеной из отжимной колонки. Сплавное устройство отделено промежуточной стенкой 17 от моечной ванны 6. Отжимная колонка имеет две чугунные станины, скрепленные между собой четырьмя чугунными стойками.

Внутри машины вмонтирован бичевой барабан, заключенный в ситовую обечайку 20. Лопатки барабана расположены по винтовой линии. Привод барабана — от индивидуального электродвигателя 21 через клиноременную передачу, которая имеет защитное ограждение 10. Из колонки зерно выводится через два выпускных патрубка 1.

Через приемное устройство 14 зерно подается в ванну с водой. Место его установки определяют в процессе эксплуатации (в зависимости от загрязнения зерна). В процессе перемещения шнеками 15 зерна происходит отделение в воде минеральных примесей, отличающихся от зерна плотностью. Удаление минеральных примесей происходит в камнеотделителе 13. Направления движения зерна и минеральных примесей противоположны. Зерно, перемещаемое шнеками 15, оседает в воронке трубы 18 и струей воды, подаваемой из оросителя 3, перемещается в отжимную колонку. Пена, образовавшаяся в колонке, гасится пеногасителями сплавного устройства и частично увлекается водой в канал. Примеси из моечной ванны через воронку 8 и патрубок 9 отводятся в сборник.

В отжимной колонке под действием центробежной силы и вихревых потоков воздуха влажное зерно прижимается к ситовой обечайке и поднимается лопатками барабана 19 к выпускным патрубкам. Из отжимной колонки зерно поступает на дальнейшую обработку.

Машина моечная А1-БМШ

Машина А1-БМШ предназначена для мойки, отжима и шелушения зерна и представляет собой разборную металлическую конструкцию (рисунок 1).

1 – запорный вентиль; 2 – фильтр; 3 – выпускной патрубок; 4 – мембранный вентиль, 5 – командный прибор; 6 – траверса, 7 – кожух. 8 – ротаметр; 9 – корпус; 10 – приемный патрубок; 11 – стойка; 12, 18 – нижний и верхний подшипниковый узлы; 13 – конус; 14 – ситовой цилиндр; 15 – ротор; 16 – электродвигатель; 17 – клиноременная передача; 19 – крышка, 20 – трубчатое кольцо
Рисунок 2 – Машина А1-БМШ

Один из основных рабочих органов машины – ротор 15, состоящий из вала и пяти розеток. К ним болтами прикреплены десять бичей, скрепленных внизу стальным кольцом. На каждом биче находится 15 гонков, каждый из которых расположен под углом 40° к горизонтали. Гонки четырех нижних рядов выполнены из нержавеющей стали, остальные – из стали 45. Вверху на пяти бичах расположены чугунные гонки, которые отбрасывают зерно в выпускной патрубок. На нижних гонках прикреплены регулируемые пластины, а на двух нижних розетках – по пять дополнительных гонков, которые отбрасывают зерно из центра машины в рабочую зону.

Нижняя часть ротора на высоте 300 мм расположена в кольцевом канале (между стенками внутреннего и среднего цилиндров корпуса машины), образующем моющую зону. Вал ротора вращается в верхнем 18 и нижнем 12 подшипниковых узлах. Корпуса последних прикреплены к верхней крышке и основанию корпуса. После сборки ротор балансируют.

Ротор приводится в движение электродвигателем 16 с помощью клиноременной передачи 17. Электродвигатель установлен на сварной плите, шарнирно закрепленной на кронштейне крышки. Натяжение ремней обеспечивают натяжными винтами и поворотом плиты.

Корпус 9 и траверса 6, выполненные из чугуна и скрепленные между собой тремя пустотелыми металлическими стойками 11, образуют станину машины. К траверсе болтами прикреплена крышка 19, которая вместе с траверсой образует кольцевой канал. Через него продукт выгружается из машины.

Ситовой цилиндр 14 состоит из двух половин, соединенных болтами через две регулировочные планки. Его устанавливают так, чтобы выходная часть чешуйчатых отверстии размером 1,1×10 мм была обращена по направлению вращения ротора. Снаружи зона расположения ситового цилиндра накрыта кожухом, в свободное пространство попадают оболочки зерна и отработанная вода, которые затем удаляются ил машины.

С поверхности ситового цилиндра 14 и кожуха проходовые частицы удаляются смывающим устройством. Оно состоит из трубчатого пластмассового кольца 20 с двумя рядами отверстий, мембранного вентиля 4 с электромагнитным приводом, фильтра 2 и запорного вентиля 1. Периодичность и продолжительность включения воды для смыва устанавливают с помощью прибора 5.

Принцип действия машины

Принцип действия машины заключается в следующем. Зерно через приемный патрубок 10 равномерно подается в моющую зону машины. Одновременно поступает вода. Ее расход контролируют ротаметром 8. Зерно, поданное в нижнюю часть машины, подхватывается гонками и поднимается вверх, проходя зону мойки, отжима и шелушения, камеру выброса. Уровень воды в зоне мойки изменяют постановкой съемной крышки с отверстиями. Избыток воды из моющей зоны отводится через верхний край среднего цилиндра или через отверстия съёмной крышки. Зерно в момент подъема под действием центробежной силы, создаваемой ротором, отбрасывается к поверхности ситового цилиндра.

В результате трения зерновок между собой и чешуйчатое сито поверхность зерна очищается от надорванных оболочек и частично от зародыша и бородки, при этом с поверхности зерна удаляется избыточная влага.

Проходовые частицы, пройдя через отверстия в ситовом цилиндре, падают вниз. Частицы, осевшие на внешней поверхности кожуха, периодически смываются водой и вместе с основной массой отходов через кольцевой конусный канал выводятся из машины.

В последние годы применение моечных машин резко сократилось. Новые проекты ограничиваются применением машин мокрого шелушения. Объясняется это большим водопотреблением моечных машин, когда на 1 кг обрабатываемого зерна расходуется до 2 кг чистой воды. Это усложняет оборудование мельниц, усложняет обработку моечных отходов, ухудшает энергетические показатели. Кроме того, существенно повышена эффективность сухой обработки зерна. В частности, созданы высокоэффективные вибропневматические камнеотборники, комбинаторы и т.д. В большинстве стран при переработке сухого зерна с существенным засорением минеральными примесями моечные машины повсеместно исключены из технологического процесса.

Машина моечная А1-БМГ

Машина моечная А1-БМГ (рисунок 3) предназначена для мойки круп и зернобобовых. В машине осуществляется отбор легких примесей, собственно мойка продукта и удаление мучельной воды с поверхности зерновых.

Рисунок 3 – Машина моечная А1-БМГ

Моечная машина состоит из станины 9, на которой смонтированы телескопический питатель 1, моечная ванна 2, ситовой кузов 3 и система трубопроводов. Питатель 1 представляет собой две коаксиально установленные трубы, выполненные с возможностью осевого перемещения и с фиксацией в любом положении. Они служат для подачи крупы в воду на любую глубину в зависимости от вида крупы.

Моечная ванна 2 состоит из сварного корпуса 4 из нержавеющей стали и моющего шнека 5 с лопатками 6. Шнек 5 диаметром 220 мм и шагом 180 мм установлен под углом 20° к горизонту, так что его последние витки выходят из воды. В разгрузочной части шнека между витками установлены лопатки 6 для перемешивания крупы. Угол наклона лопаток регулируется в зависимости от требуемой интенсивности моечного процесса. Корпус 4 моечной ванны 2 имеет сливной патрубок для грязной воды с легкими примесями.

Ситовой кузов 3 предназначен для отделения воды от вымытой крупы и от легких примесей и представляет собой сварной каркас из нержавеющей стали, внутри которого установлены две ситовые рамки с металлоткаными ситами. Кузов совершает колебательные движения с частотой 950 кол/мин и амплитудой 1,5 мм, сообщаемые ему эксцентриковым колебателем 10, закрепленным непосредственно на самом кузове. Вода, отделенная от продукта, по поддонам поступает в отводящую систему трубопроводов, расположенных на раме машины.

Электродвигатель 8 устанавливается на раме машины и с помощью муфты соединяется с валом вибратора, а с последнего посредством клиноременной передачи вращение передается червячному редуктору 7, на тихоходном валу которого закрепляется вал шнека моечной ванны.

Моечная машина А1-БМГ работает следующим образом. Крупа подается в питатель 1 машины в зависимости от вида крупы либо на поверхность воды, либо на определенную глубину.

Легкие примеси всплывают и вместе с грязной водой через сливной патрубок поступают на второе сито кузова 3, где от них отделяется вода и примеси выводятся в сборник отходов.

Крупа в моечной ванне 2 перемешивается и транспортируется шнеком 5 к выпускному патрубку, затем поступает на вибросито, где от нее отделяется свободная вода, и выводится из машины.

Увлажнительные аппараты А1-БУЗ и А1-БАЗ

В технологическом процессе мукомольных заводов на комплектном оборудовании увлажнительные аппараты используют на двух этапах: перед подачей зерна в бункер для отволаживания (А1-БУЗ, расход воды до 300 л/ч) и для дополнительного доувлажнения зерна (А1-БАЗ, расход воды до 50 л/ч). Увлажнительные аппараты этого типа отличаются простотой конструкции. Воду подают в распыленном состоянии через форсунки.

Для лучшего распыления воды в аппаратах А1-БАЗ установлены диафрагменные компрессоры для подачи сжатого воздуха. Аппараты работают в системе дистанционного автоматического управления с включением через индикаторы наличия зерна.

Устройство аппаратов А1-БУЗ и А1-БАЗ аналогично. Конструкция включает следующие основные узлы: панель, индикатор наличия зерна и форсунку. На панели размещены металлокерамический фильтр, мембран ный вентиль с электромагнитным приводом, спускной кран, регулирующий вентиль и ротаметр.

Панель, форсунка, редукционный пневмоклапан соединены водопроводной магистралью, а форсунка – также воздуховодом с компрессором. Форсунка аппарата А1-БАЗ имеет два канала: один для воды, другой для сжатого воздуха.

Аппарат А1-БУЗ повышает влажность зерна на 1…3,8%, аппарат А1-БАЗ обеспечивает прирост влажности на 0,1…1,1%. Зерно после основного отволаживания подают в аппарат А1-БАЗ для дополнительного увлажнения.

Процесс увлажнения и гидротермической обработки является постоянным предметом исследования и совершенствования отечественных и зарубежных специалистов. В конце 80-х годов начали выпускаться установки вибрационного увлажнения. С помощью таких установок удается ввести влагу в зерно быстрее, гигиеничнее и дешевле.

Преимущества вибрационного способа по сравнению с традиционным увлажнением (по данным фирмы) весьма существенны. Уменьшается (в 3…4 раза) продолжительность отволаживания зерна в бункерах. Научно-исследовательские работы и практическое применение установки на мукомольных заводах показали, что оптимальная продолжительность отволаживания зерна пшеницы около 4 ч. При этом объемы бункеров сокращаются в 4…5 раз, что очень важно при их недостатке и при реконструкции мельниц с целью повышения производительности.

При применении этой системы увлажнения расход электроэнергии снижается до 0,2 кВт/ч/л и увеличивается общий выход муки (около 0,75%), существенно сокращаются строительно-наладочные работы за счет уменьшения объемов отлежных бункеров и простоты установки машины.

Гидротермическая обработка (ГТО)

Гидротермическая обработка (ГТО) зерна является обогатительным приемом, способствующим улучшению технологических свойств зерна и повышению использования его пищевых ресурсов для продовольственных целей. В результате гидротермической обработки улучшаются:

• мукомольные качества зерна, так как оболочки становятся более вязкими и эластичными, чем эндосперм, что способствует лучшему их отделению;
• хлебопекарные свойства муки вследствие воздействия тепла на белковый комплекс увлажненного зерна.

На современных мукомольных заводах для гидротермической обработки применяют аппараты различных конструкций.

Гидротермическая обработка представляет собой искусственное воздействие воды и тепла на зерновые смеси для улучшения комплекса технологических свойств зерна и энергетических показателей процесса переработки зерна в муку и крупу. Современные методы ГТО подразумевают использование специальных машин и аппаратов для воздействия на зерно в заданном режиме. Поступление влаги внутрь зерна связано с преобразованием структуры его анатомических частей, что приводит к разрыхлению эндосперма, образованию сети микротрещин, и снижению его плотности и прочности, что, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода энергии на измельчение. С другой стороны, увлажнение оболочек повышает их эластичность, а увлажнение зародыша – его пластичность. Все это способствует разделению анатомических частей зерна в процессе размола, более полному выделению эндосперма с меньшим дроблением оболочек, что в результате определяет выход и качество готовой продукции.

Кроме того, в процессе ГТО возрастает активность ферментов зерна, происходят биохимические процессы и при создании определенных условий увлажнения и подогрева можно укрепить или ослабить клейковину, уменьшить зольность муки, улучшить ее цвет и хлебопекарные достоинства.

В мукомольном производстве применяют «холодное», «горячее», паровое и вакуумное кондиционирование. Цель этих различных методов одна; изменить исходные свойства зерна так, чтобы можно было облегчить процесс разделения оболочек и эндосперма. В крупяном производстве ГТО применяют для упрочнения ядра (эндосперма) и снижения прочности оболочек (или цветочных пленок). Особенно это важно для таких пленчатых культур, как рис, гречиха, просо, ядро которых не отличается высокой исходной прочностью.

Подогреватель БПЗ

Температура зерна, поступающего в зерноочистительное отделение мукомольного завода в холодное время года, часто отрицательная. При обработке такого зерна в помещении с положительной температурой на наружных поверхностях транспортирующих труб конденсируется влага. Поэтому холодное зерно перед обработкой пропускают через подогревательный аппарат.

Паровой подогреватель непрерывного действия БПЗ предназначен для подогрева пшеничного или ржаного зерна от температуры – 5° до +15°С.

Подогреватель (рисунок 4) представляет собой шахту, состоящую из двух секций – нижней 1 и верхней 2 с крышкой 3, через отверстие 4 которой загружают зерно.

1, 2 – секции подогревательные; 3 – крышка; 4 – отверстие загрузочное; 5 – труба овальная нагревательная; 5 – труба цилиндрическая нагревательная; 7, 10 – коллекторы; 8,9 – камеры коллекторов; 11 – плоскости наклонные; 12 – станина; 13 – регулятор производительности; 14 – бункер выпускной; 15 – бункера сборные; 16 – каретка; 17 – механизм привода каретки; 18 – редуктор; 19 – электродвигатель; 20 – винтовой механизм изменения расстояния между бункерами и кареткой; 21 – сигнализатор уровня; 22, 23 – датчики уровня
Рисунок 4 – Подогреватель для зерна БПЗ

В нагревательных секциях расположены в шахматном порядке нагревательные трубы 5 овальной формы, внутри которых помещены паропроводные цилиндрические трубы 6. Паропроводные трубы 6 соединены с коллекторами 7, 10, разделенными вертикальной перегородкой на две камеры 8, 9. В нагревательных секциях с обеих сторон шахты установлены наклонные плоскости 11, предназначенные для направления зерна от наружных стенок к нагревательным трубам. Пар подается из общей магистрали в камеру коллектора 7 верхней секции и из нее по переходной трубе поступает в камеру коллектора 10 нижней секции. Из камеры 8 пар поступает в трубы 6 и по зазору между овальной 5 и цилиндрической 6 трубами возвращается в камеру 9, которая соединена с трубой для конденсата. По такой же схеме происходит распределение пара и отвод конденсата в нижней нагревательной секции.

Секции установлены на станине 12, внутри которой расположены сборные бункера 15 и бункер с выпускным устройством, которое состоит из каретки 16 и регулятора производительности 13. Каретка приводится в возвратно-поступательное движение кривошипно-шатунным механизмом 17 от электродвигателя 19 с редуктором 18.

Производительность подогревателя регулируют изменением расстояния между бункерами 15 и кареткой 16 при помощи шестеренчатовинтового механизма 20, а также изменением амплитуды движения каретки. Контролируют производительность по специальной шкале на стенке подогревателя.

Режим работы подогревателя предусматривает постоянное заполнение шахты зерном по всей ее высоте. Для этого подогреватель оборудован системой автоматической блокировки приема и выпуска зерна при изменяющейся производительности нагревателя от 2 до 5 т. В систему блокировки входит двухскоростной электродвигатель 19, сигнализатор уровня 21 с двумя датчиками – верхним 22 и нижним 23.

Аппарат АСК-5

Аппарат непрерывного действия, шнекового типа, с автоматической системой регулирования температуры нагрева зерна и автоматической системой защиты от перегрузки. Он состоит (рисунок 5) из нагревательного 1 и контрольного 2 шнеков, станины 3 с кожухом, приемного патрубка 4, системы трубопроводов 5, выпускного патрубка 6, конденсатоотводчика 7, пульта управления и сигнализации.

1 – нагревательный шнек; 2 – контрольный шнек; 3 – станина; 4 – приемный патрубок;, 5 – система трубопроводов; 6 – выходной патрубок; 7 – конденсатоотводчик; 8 – крышки; 9 – форсунка; 10 – электродвигатель; 11 – червячный редуктор; 12 – контрольный манометр; 13 – вентиль с электромагнитным приводом
Рисунок 5 – Аппарат скоростного кондиционирования АСК-5

Нагревательный шнек имеет съемные крышки 8 для доступа к валу и разгрузки в случае завалов. На боковой поверхности желоба шнека установлены форсунки 9. У задней стенки смонтировано устройство для защиты аппарата от перегрузки (завала). Над питателем расположен приемный патрубок 4, в котором смонтированы элементы автоматического выключения пара при прекращении подачи зерна.

Нагревательный и контрольный шнеки соединены патрубками, в которых установлены датчики контрольных приборов. Под контрольным шнеком находится выпускной патрубок, также с датчиками. Шнеки приводятся в действие от электродвигателя 10 через червячный редуктор 11 и цепную передачу.

В системе паропроводов, соединяющих форсунки с паровой магистралью, кроме ручных вентилей и контрольного манометра 12, предусмотрен вентиль 13 с электромагнитным приводом и регулирующий клапан, управляемый автоматическим регулятором температуры. В пульте управления и сигнализации смонтированы аппараты пуска, регулировки и вторичные приборы контроля и сигнализации.

Пар к аппарату подается давлением до 390…490 кПа. Из паропровода пар поступает через форсунки (диаметр отверстий 1,3 мм) в слой зерна, находящегося в шнеках, редуцируется и конденсируется на зерне. Поэтому в корпусах шнеков давление близко к атмосферному.

Обработка зерна в аппарате скоростного кондиционирования происходит в такой последовательности (рисунок 6). Зерно с влажностью около 14% поступает в нагревательный 3, а затем в контрольный 12 шнеки и, перемещаясь, подвергается нагреванию и увлажнению на 2% паром, подаваемым форсунками 10. Температура зерна в нагревательном шнеке около 30…40°С, в контрольном шнеке в зависимости от заданного теплового режима 40…60°С.

1, 20 – заслонки; 2, 4,13, 14 – конечные выключатели; 3 – нагревательный шнек. 5, 10 – датчики манометрических электроконтактных термометров; 6, 15 – датчики термометров сопротивления; 7 – коллекторы конденсата; 8 – конденсатоотводчик; 9 – коллектор пара; 10 – форсунки; 11 – патрубок, 12 – контрольный шнек; 17 -автоматический регулятор температуры, 18 – манометр, 19 – вентиль с электромагнитным приводом; 21 – датчик регулятора температуры
Рисунок 6 – Технологическая схема аппарата АСК-5

Поступая в приемный патрубок нагревательного шнека, зерно давит на заслонку, отклоняет ее и через рычажно-кулачковый механизм переключает контакты конечного выключателя 2, установленного на приемном патрубке, подготавливая цепь питания главного электромагнита соленоидного вентиля 19. В нагревательном шнеке зерно по мере перемещения перемешивается лопатками. Из нагревательного шнека зерно по контрольному патрубку 11, мимо датчиков 5 и 6 дистанционных термометров поступает в контрольный шнек 12. Затем оно проходит в выпускном патрубке мимо датчиков 15 и 16 дистанционных термометров и датчика регулятора температуры 17 и отклоняет заслонку, которая через рычажнокулачковый механизм переключает контакты конечного выключателя 14, выключая главный электромагнит соленоидного вентиля, в результате чего пар через распылительные форсунки подается в шнеки. С этого момента начинается обработка зерна паром, проходящего по шнекам.

Температура выходящего из контрольного шнека зерна поддерживается в заданных технологическим процессом пределах автоматическим регулятором температуры через регулирующий клапан с электродвигателем путем изменения количества подаваемого в контрольный шнек пара. В случае прекращения подачи зерна в аппарат заслонка приемного патрубка возвращается в исходное положение, переключая контакты конечного выключателя, в результате чего закрывается клапан соленоидного вентиля и автоматически прекращается подача пара в шнеки.

К основным параметрам работы аппарата скоростного кондиционирования относят: степень увлажнения зерна и температуру зерна на выходе из аппарата. Их задают в соответствии с технологическими свойствами зерна и необходимым тепловым воздействием на клейковину.

Сушилка ВС-10-49

Вертикальная паровая сушилка (рисунок 7) предназначена для сушки крупяных культур и крупы. Сушилка непрерывного действия с паротрубной системой подогрева, представляет собой сборную конструкцию шахтного типа с прямоугольным поперечным сечением и состоит из загрузочного короба 1, комплекта тепловых секций 2, выпускного устройства 3 со шнеком для вывода продукта и съемных металлических щитов, выполняющих роль ограждения и кожуха. В комплект могут входить 8, 10, 12 или 14 тепловых секций.

1 – загрузочный короб; 2 – тепловые секции; 3 – основание с выпускным устройством и шнеком; I – зерно; II – выпуск пара; III -впуск пара
Рисунок 7 – Сушилка ВС-10-49

Тепловые секции выполнены из двух поперечных чугунных боковин, в которых установлено по девять труб. Одна из боковин имеет два канала: один – для подачи свежего пара, другой – для вывода отработавшего пара. Трубы установлены попарно, одна в другой, в шахматном порядке. Трубы Ø25 мм одним концом соединены с каналом подачи свежего пара, другие концы открыты. Трубы Ø50 мм одним концом соединены с каналом отвода пара, другие их концы заглушены. Для предотвращения пригорания зерна к каждой наружной трубе сверху приварен отражательный козырек. Секции попарно соединены между собой рамами и по бокам имеют ограждение в виде жалюзи для предупреждения просыпа зерна и обеспечения свободного доступа воздуха в сушилку.

Продукт через загрузочный короб поступает в тепловые секции и под действием силы тяжести медленно движется вниз, соприкасаясь с горячими поверхностями и нагреваясь. В процессе движения по тепловым секциям слой продукта пронизывается в поперечном направлении воздушным потоком, который уносит выделяющуюся влагу. Высушенный продукт поступает на лоток выпускного устройства и лопастями валика сбрасывается в шнек, который выводит его из сушилки. Продолжительность пребывания продукта в сушилке регулируют задвижкой.