Зерноочистительное отделение мельницы

Концентратор применяют для  повышения эффективности очистки зерна от примесей, выделения фракций зерновой массы.

Основным рабочим органом концентратора  является ситовая поверхность, которая  совершает возвратно-поступательные движения.

Принцип работы концентратора заключается  в том, что при подаче равномерным слоем зерновой массы на расположенную под углом ситовую поверхность, совершающую прямолинейные возвратно–поступательные движения, происходит интенсивное сортирование зерновой массы, чему способствует также активное продувание ее восходящим воздушным потоком, приводящее к переходу ее в псевдоожиженное состояние.

1–станина; 2–вибратор; 3–устройство  приемное; 4–рукав; 5–патрубок приемный; 6–камера аспирационная; 7–заслонка  дроссельная; 8–манометр; 9, 12–регуляторы  воздушного потока; 10–механизм винтовой; 11–патрубок аспирационный; 13–кузов ситовой; 14–клапан поворотный; 15, 16–рамы ситовые; I–зерно исходное; II–фракция зерна тяжелая; III–фракция зерна легкая; IV–примеси трудноотделимые легкие; V–примеси мелкие; VI–воздух с легкими примесями.

 

Рисунок 4 – Концентратор А1-БЗК-18

 

В результате чего хорошо выполненное, более плотное зерно, в процессе перемещения по ситу опускается в  нижние слои, а более легкое (не обмолоченное, щуплое, изъеденное, поврежденное клопом – черепашкой) зерно, а также овсюг, овес, ячмень перемещаются в верхние слои. В нижние слои движущейся зерновой массы попадают также минеральные примеси, которые по тем или иным причинам не удалось выделить в других ранее установленных машинах. Через сито диаметром 2,0 мм просеиваются мелкие примеси, битое зерно. Эта фракция может быть отнесена к отходам III категории. Количество продуктов во фракции при эффективной работе ранее установленных машин составляет 0,001 – 0,003 %.

На следующем сите с отверстиями  диаметром 9,0 мм просеивается самая “тяжелая” фракция. Она отличается от исходной зерновой массы более высокой натурой, в ней практически отсутствуют легкие примеси, в том числе овсюг, щуплое зерно. “Тяжелая” фракция зерна составляет 65 – 75 %, и ее количество можно регулировать с учетом качества фракции.

После выделения “тяжелой” фракции  ситовой поверхности достигают  верхние слои зерновой массы, которые  содержат зерна меньшей плотности, большее количество посторонних  примесей, в том числе не обмолоченные зерна. Количество этой фракции  составляет 25 – 35 % и зависит от качества зерновой массы. Натура “легкой” фракции зерна на 30 – 40 % меньше, чем зерна, поступающего в концентратор.

Сходом сита с отверстиями диаметром 9,0 мм получают отходы, которые содержат в основном легкие крупные органические примеси: овсюг, ячмень, щуплое и недоразвитое зерно.

В сходовой фракции концентрация сорной и зерновой примесей выше в 20 – 30 раз, чем до обработки в машине.

На эффективную работу концентратора  влияют следующие показатели: качество исходной зерновой массы (влажность, крупность, выравненность, засоренность и др.), нагрузка на рабочие органы, кинематические параметры (частота и амплитуда колебаний, угол наклона ситовой поверхности), скорость воздушного потока, а также постоянство подачи зерна на ситовую поверхность и равномерность распределения его по всей ширине сита. Эффективность очистки “тяжелой” фракции от сорной примеси составляет около 90 %, а зерновой – 70 – 75 %.

Очистка поверхности зерна в  данной схеме осуществляется сухим  способом на обоечных машинах горизонтального типа Р3-БГО (рисунок 5) как на этапе первичной, так и на этапе вторичной очистки. На этапе первичной очистки очищают поверхность только легкой фракции, как наиболее загрязненной, а тяжелую фракцию направляют на пневмоприемники пневмотранспортных сетей. Поскольку обоечные машины относятся к машинам ударно-истирающего действия, то перед ними устанавливаются магнитные сепараторы во избежание возможного искрообразования и взрыва, а также повреждения рабочей поверхности машины.

Горизонтальная обоечная машина предназначена для очистки зерна от пыли, надорванных в процессе обработки плодовых оболочек, а также частичного отделения зародыша и бородки.

 

 

1 - отверстия для забора  воздуха; 2 - корпус; 3 - цилиндр сетчатый; 4 - патрубок приемный; 5 - место присоединения аспирационного воздуховода; 6 - ротор бичевой; 7, 9 - патрубки выпускные для зерна; 8 - конусы выпускные для отходов; 10 - передача клиноременная; 11 - подшипник; I - зерно исходное; II - зерно очищенное; III - продукты шелушения.

Рисунок 5 – Горизонтальная обоечная машина РЗ-БГО

Основным рабочим органом  машины является бичевой ротор, вращающийся  в сетчатом цилиндре. Обработка поверхности  зерна происходит вследствие трения зерна о ситовую поверхность  специального плетения, межзернового трения и ударов бичей ротора о зерно.

Технологический процесс происходит следующим образом. Зерно поступает  в приемное устройство и равномерно распределяется дисками по кольцевому зазору между бичевым ротором  и сетчатым цилиндром. Продвигаясь  по спиральной траектории вдоль горизонтальной оси, зерно подвергается многочисленным ударам и трению. В результате интенсивного шелушения отделяются частицы оболочек, зародыша, бородки, пыли. Очищенное зерно и отходы выводятся из машины раздельно.

Снижение зольности в обоечной машине РЗ-БГО составляет около 0,01 – 0,03%. Увеличение содержания битых зерен не превышает 1%. Основными факторами, влияющими на технологическую эффективность работы обоечной машины является: окружная скорость бичевого ротора, нагрузка, расстояние между кромкой бичей и ситовым цилиндром, характер и состояние ситовой поверхности, а также показатели качества зерна: влажность, крупность, состояние поверхности наличие засорителей и т. д.

В обоечных машинах разрушаются  щуплые и поврежденные зерна, полученные отходы выделяются в воздушных сепараторах Р3-БАБ. Режимы обработки поверхности зерна пшеницы: окружная скорость бичевого ротора – для мягкой – 13-15 м/с, для твердой, более хрупкой – 10-11 м/с. Рекомендуемая удельная нагрузка в горизонтальных обоечных машинах – 5000-8000 кг/м² .

В воздушном сепараторе Р3-БАБ (рисунок 6) основным параметром, определяющим возможность разделения зерновой смеси по аэродинамическим свойствам является различие скорости витания у компонентов зерновой смеси.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 – Воздушный сепаратор  Р3-БАБ

 

Исходное зерно поступает  в приемную камеру, затем на вибролоток, где оно выравнивается по всей длине пневмосепарирующего канала и происходит всплывание легких примесей в верхний слой. Подготовленная зерновая смесь поступает в зону действия воздушного потока. Очищенное зерно выводится через конус, а воздух с легкими примесями – в систему аспирации.

На эффективность работы воздушных  сепараторов влияет удельная нагрузка, состав зерновой смеси, средняя скорость воздушного потока. Правильное сочетание настроек воздушного и зернового потоков обеспечивает эффективность сепарирования не ниже 90% без уноса полезного зерна в отходы. Оптимальное значение нагрузки и средней скорости воздушного потока для очистки пшеницы от легких примесей находятся соответственно в пределах 85-110 кг и 4,4-6,1 м/с. Перед воздушным сепаратором необходимо ставить магнитную защиту.

Очищенная в обоечных машинах легкая фракция зерна присоединяется к  тяжелой и поступает в триеры-куколеотборники  для удаления мелких примесей (куколь, битое зерно).

Дисковый триер-куколеотборник А9-УТК-6 (рисунок 7) предназначен для отделения от зерновой массы примесей отличающихся длиной (куколь, дробленое зерно).

а - конструкция; б - технологическая  схема; 1 - шнек; 2 - вал; 3 -колесо ковшовое; 4, 20 - заслонки; 5, 16 - перегородки; 6 - диск; 7 - устройство приемное; 8 - окно смотровое; 9 - корпус; 10 - стойка; 11 - крышка откидная; 12 - лоток для зерна; 13 - лоток для коротких примесей; 14 - рукоятка заслонки; 15 - балки продольные;17 - электродвигатель; 18 - передача клиноременная; 19 - редуктор; I - зерно; II - зерно очищенное; III - примеси короткие; IV - примеси минеральные; V - воздух.

Рисунок 7 – Триер-куколеотборник А9-УТК-6

 

Основным рабочим органом машины являются кольцевые диски с ячеистой поверхностью. Карманообразные ячейки расположены по концентрическим окружностям. Диски закреплены на горизонтальном валу и вращаются в вертикальной плоскости.

Технологический процесс происходит следующим образом. При вращении диски погружаются в зерновую массу. Форма и размеры ячеек, скорость вращения дисков подобраны таким образом, что короткие примеси захватываются ячейками (глубина 5,5 мм), поднимаются вверх и при определенном угле поворота выпадают из ячеек в лотки и выводятся из машины. Зерно пшеницы также захватывается ячейками, но занимает в них неустойчивое положение, и выпадает из ячеек при меньшем угле поворота дисков через специальный патрубок.

Эффективность работы триера зависит  от частоты вращения дисков, положения лотков и заслонок, от формы и размеров ячеек, коэффициента трения зерновой смеси о поверхность дисков, нагрузки, концентрации и состава примесей, крупности, выравненности, влажности зерновой массы. Эффективность очистки составляет около 87 %, содержание годного зерна в отходах не более 2 %.

На этом заканчивается этап первичной  очистки зерна и оно поступает  на увлажнительные машины.

Гидротермическая обработка (ГТО) на мукомольном заводе служит основой  подготовки зерна и направлена на изменение его исходных технологических свойств в заданном направлении для создания оптимальных условий переработки зерна в готовый продукт.

На мукомольном заводе ГТО направлена на повышение прочности оболочек и снижения прочности эндосперма. Поступая на переработку, зерно обычно имеет небольшую влажность, структурно-механические свойства эндосперма и оболочек различаются незначительно. Вследствие этого разделить их трудно, результаты переработки такого зерна получаются невысокими. При проведении ГТО стремятся, прежде всего, усилить различие свойств оболочек и эндосперма, и повысить прочность оболочек. В результате такого технологического приема ослабевают связи между оболочками и эндоспермом, что облегчает отделение оболочек от зерна при незначительных потерях эндосперма, и способствует выходу муки лучшего качества. Чем более интенсивно произойдут эти изменения, тем будет более эффективно происходить процесс переработки зерна в муку.

Направленное изменение  технологических свойств зерна  и потребительских достоинств готовой  продукции обеспечивается посредством изменения влажности зерна. На мукомольном заводе применяют метод холодного кондиционирования. Сущность этого метода заключается в увлажнении зерна холодной водой с последующей выдержкой (отволаживанием) его в бункерах. В результате этого в зерне развиваются сложные процессы физико-химической, коллоидно-химической и биохимической природы, что вызывает изменение всех свойств зерна. Зерно поглощает воду, набухает, плотность его снижается, т.е. возрастает его удельный объем. Этот эффект означает, что происходит разрыхление эндосперма, в нем развивается микротрещины.

Выделяют три периода  взаимодействия зерна с водой:

первый период – начальный (подготовительный);

второй период – основной;

третий период – заключительный (релаксационный).

В первый период происходит захват влаги зародышем, оболочками и алейроновым слоем. Этот период длится до одного часа. Второй период –  период активного разрыхления эндосперма, т.е. происходит разрыхление эндосперма микротрещинами по всему объему зерновки. Эндосперм приобретает хрупкие свойства. В этот период стабилизируется мукомольные свойства на постоянном уровне. Третий период характеризуется равномерным распределением влаги между всеми анатомическими частями зерна.

На эффективность ГТО влияют следующие факторы: величина увлажнения и время отволаживания, условия и уровень применения которых составляют режим ГТО. Фактор увлажнения активизирует все сложные физико-биологические изменения в зерне, в результате которых улучшаются его технологические свойства. Время отволаживания связано со скоростью перемещения влаги в зерне и протекания в нём различных процессов. Эффективность в значительной мере зависит от технологических свойств зерна, так как его индивидуальные особенности оказывают важное влияние на выбор оптимальных режимов ГТО.

В данной схеме применено поточное отволаживание зерна в бункерах.

Увлажнение производится в машинах  интенсивного увлажнения А1-БШУ-2 (рисунок  8) предназначенных для основного увлажнения зерна, где прирост влаги составляет до 5 %.

 

 

1, 4 - гонки; 2 - прокладка; 3 - корпус; 5 - бич; 6 - кожух; 7 - индикатор  наличия зерна; 8 - панель управления; 9, 17 - корпуса подшипника; 10 - передача  клиноременная; 11 - электродвигатель; 12 - патрубок приемный; 13 - запор; 14 - вал; 15 - патрубок выпускной; 16 - рама.

Рисунок 8 – Машина интенсивного увлажнения А1-БШУ

Основным рабочим органом  машины является ротор, к поверхности  которого крепятся съемные пластины с шестью укрепленными на них гонками, расположенными под углом 60 и 80 градусов.

Принцип работы увлажнительной машины заключается в следующем. Зерно по самотечному трубопроводу поступает в приемный патрубок, в котором установлен индикатор наличия зерна, соединенный с устройством подачи воды. Количество воды для увлажнения зерна устанавливают вручную по показания ротаметра с учетом производительности технологической линии и требуемой величины увлажнения зерна.

Зерно и вода поступают через  приемный патрубок в рабочую зону машины. Здесь в кольцевом пространстве наряду с высокоскоростным ударным воздействием осуществляется транспортирование зерна в осевом направлении с различными скоростями. Наличие дифференцированного поля скоростей в стесненном пространстве обеспечивается различием углов наклона гонков на смежных бичах. В результате сочетания сложного ударного и фрикционного воздействия на поверхность зерна происходит интенсивная сорбция влаги за сравнительно короткое время обработки.