Наукові основи і практика підвищення ефективності сортових хлібопекарських помелів пшениці (ч. 2)

В п’ятому розділі «Комплексна оцінка інноваційних методів скорочення сортових хлібопекарських помелів пшениці» наведено побудову, принцип дії, технічні характеристики та результати стендових випробувань нового і вдосконаленого технологічного обладнання:

• оббивально-лущильних машин типу МАО (патент України на корисну модель № 65223);
• лущильно-шліфувальних машини конструкції «Каскад» (патент України на винахід № 97616);
• підігрівачів зерна типу ПЗ;
• дисмембратора ЭСМ-1,5;
• ситових сепараторів ЛУЧ ЗСО (патент України на винахід № 100205).

В результаті виробничої апробації уточнені технічні характеристики та перевірена ефективність нового і вдосконаленого технологічного обладнання, проведена оцінка ефективності розроблених методів скорочення структур.

Підготовка зерна до ВТО (рис. 13) з використанням операції обробки його поверхні в оббивально-лущильній машині тану МАО при відділенні оббивального пилу і оболонок у кількості 1,5…2,5 % забезпечує ефективне проведення холодного кондиціювання переважної більшості партій пшениці за один етап при скороченні тривалості відволожування на 25 %. Затрата електроенергії на вказану обробку зерна складають 2,3…3,0 кВт-год/т.

Використання підігрівача зерна типу ПЗ безпосередньо перед проведенням ВТО забезпечує надійне виробництво борошна без зниження його виходу і якості в холодні періоди року. При підігріванні зерна в підігрівачі типу ПЗ з 3…5 °С до 15…18 °С шляхом використання електроенергії, її витрати складають 7,2…8,4 кВт-год/т, що є економічно доцільним з огляду на результати помелу.

Підготовка кондиціонованого зерна до розмелу з застосуванням технологічної операції його обробки в лущильно-шліфувальних машинах конструкції «Каскад» забезпечує величину значень індексу лущення до 8,0 %, а також зниження зольності на 0,2…0,3 % при витратах електроенергії на 15…20 % менше в порівнянні з обробкою в машинах інших відомих конструкцій. При цьому спостерігається рівномірність обробки окремих зерен, а приріст битих зерен в результаті лущення не перевищує 0,8 %. Підтверджені висновки лабораторних досліджень про те, що при ефективному режимі лущення якість продуктів лущення практично не залежить від ступеня заповнення робочої зони лущильно-шліфувальної машини і визначається величиною індексу лущення.

Ефективність очищення зерна фракціонуванням з подальшим лущенням виділеної дрібної фракції (рис. 14) складає близько 50 % при зниженні зольності до 0,05%.

Встановлено, що процес крупоутворення з використанням низьких режимів подрібнення лущеного зерна може бути ефективно реалізований па двох і навіть одній драних системах. При цьому, в порівнянні з традиційними режимами подрібнення не лущеного зерна, забезпечується підвищення добротності проміжних продуктів.

Обробка в ситовіяльних машинах крупних проміжних продуктів підвищеної добротності, отриманих в результаті подрібнення лущеного зерна, дозволяє підвищити ефективність ситовіяльного збагачення за рахунок збільшення коефіцієнту добутку проходових фракцій.

Використання дисмембраторів ЭСМ-1,5 при технології подрібнення проміжних продуктів першої і другої якості, а також вимелу оболонкових частинок після вальцьових верстатів дозволяє інтенсифікувати розмельний і вимельний технологічні процеси, а також скоротити їх протяжність. Встановлено технологічну доцільність вимслу оболонкових продуктів за структурами: вальцьовий верстат – дисмембратор – вимелююча машина – розсів і дисмембратор – розсів. Підтверджено, що енергоємність подрібнення в дисмембраторі значно нижча в порівнянні з вальцьовим верстатом.

У шостому розділі «Обґрунтування структури і режимів помелів за інноваційними технологіями, оцінка їх ефективності» запропоновано новий принцип комплексного модульного проектування борошномельних заводів. Розроблені універсальні типові технологічні модулі без збагачення продуктів розмелу – продуктивністю 30 т/добу та з ситовіяльним збагаченням – продуктивністю 60 т/добу, як база для створення заводів різної продуктивності.

Підготовка зерна до розмелу у складі кожного з технологічних модулів проводиться за технологічною схемою (рис. 15), де каменевідбірник та тріер-кукілевідбірник для заводів малої продуктивності використовують за необхідністю.

Рис.15. Принципова технологічна схема етапу підготовки зерна до помелу універсального технологічного модуля:

• • 1 – сито-повітряний сепаратор;
  • 2 – каменевідбірник; 3 – тріер-кукілсвідбірник;
  • 4 – оббивально-лущильна машина;
  • 5 – повітряний сепаратор; 6 – циклон; 7 – ваги;
  • 8 – підігрівач зерна; 9 – шнековий транспортер;
  • 10 – бункер для відволожування зерна;
  • 11 – лущильно-шліфувальна машина;
  • 12 – циклон-розвантажувач; 13 – бункер.
  • І – схід сортувального і прохід підсівного сит сепаратора;
  • II – кукіль; III – оббивальний пил;
  • IV – відокремлені оболонки;
  • V – повітря до аспіраційної і пнемотранспортної мереж.

Таблиця 6. Кількісно-якісний баланс борошномельного заводу, створеного з використанням типового модуля без збагачення (вихід, % / зольність, %)

Таблиця 7. Формування сортів борошна на борошномельному заводі, створеному з використанням типового модуля без збагачення

Рис.17. Принципова технологічна схема етапу розмелу зерна універсального типового модуля з ситовіяльним збагаченням

З використанням універсального типового технологічного модуля з ситовіяльним збагаченням проміжних продуктів (рис. 17) розроблені технологічні схеми борошномельних заводів 60, 120, 180 і 240 т/добу. Аналіз кількісно-якісного балансу (табл. 8) діючого борошномельного заводу та можливих варіантів формування сортів борошна (табл. 9) підтверджує правильність прийнятих рішень по забезпеченню ефективності помелів.

Таблиця 8. Кількісно-якісний баланс борошномельного заводу, створеного з використанням типового модуля з ситовіяльним збагачення (вихід, % / зольність, %)

Створені структури, визначені режими і розроблені технологічні схеми борошномельних заводів на комплектному устаткуванні для їх реконструкції з метою вирішення найбільш актуальних в промисловості завдань за наступними варіантами:

• підвищення виходу борошна високих сортів, зниження втрат на виробництво за умови проведення робіт по реконструкції в мінімальні терміни і з мінімальними витратами капіталу;
• максимальне збільшення виходу борошна високих сортів при мінімально можливих витратах на його виробництво;
• підвищення продуктивності борошномельного заводу до 320 т/добу за рахунок раціонального використанім існуючого обладнання при підвищенні виходу борошна високих сортів і зниженні витрат на йото виробництво.

Таблиця 9. Формування сортів борошна на борошномельному заводі, створеному з використанням типового модуля з ситовіяльним збагаченням

Досвід роботи більш як 20-ти борошномельних заводів продуктивністю 30…200 т/добу на протязі п’яти років показав, що використання запропонованих даною роботою технологій надійно забезпечує виробництво хлібопекарського сортового борошна, відповідно до діючих вимог.

Впровадження розроблених технологій дозволяє на борошномельних заводах малої продуктивності при багатосортних помелах збільшити вихід борошна вищого сорту, в середньому, на 10…20 %, загальний вихід на 12 %, а також забезпечити можливість проведення односортного помелу з виходом борошна вищого сорту. Найбільш доцільним за рівнем забезпечення техніко-економічних показників є борошномельний завод продуктивністю 60 т/добу, що реалізований без використання процесів збагачення. На створення 1 т добової продуктивності такого борошномельного заводу необхідно в 1,7 рази менше маси обладнання і в 1,63 рази витрат капіталу на його придбання. Крім того, на переробку 1 т зерна необхідно в 1,08 рази менше встановленої потужності обладнання і в 2 рази менше повітря.

Борошномельним заводам середньої і великої продуктивності, які створюються за розробленими технологіями з використанням ситовіяльного збагачення, при багатосортних помелах характерне збільшення виходу борошна вищого сорту на 10…15 %, а при реалізації односортних помелів – гарантоване їх проведення із забезпеченням виходу вищого сорту близько 72,0 %. На створення 1 т добової продуктивності пропонованих виробництв необхідно в середньому в 1,3 рази менше маси обладнання і капіталу на його придбання. Крім того, на переробку 1т зерна па таких борошномельних заводах необхідно в 1,05 рази менше встановленої потужності обладнання і в 1,4 рази менше повітря.

При проведенні реконструкцій борошномельних заводів на комплектному обладнанні пропонованими варіантами реконструкції передбачається збільшенім виходу борошна вищого сорту на 5…15 % при багатосортних помелах, та суттєве зниження матеріаломісткості і вартості використовуваного обладнання.