Обеспечение эффективной работы мельниц в холодное время года
Технический директор ООО «ОЛИС», к.т.н. Верещинский А.П.
С наступлением холодного периода года на большинстве мельниц заметными становятся проблемы, связанные со снижением качества и выхода муки. Основной причиной такого снижения является нарушение температурных условий, необходимых для эффективного проведения воднотепловой обработки зерна.
Как известно, воднотепловая обработка зерна, называемая также кондиционированием, вместе с очисткой, образуют основу подготовки пшеницы к сортовым помолам. В процессе кондиционирования под действием влаги и тепла направленно изменяются физико-механические свойства зерна. Оболочки становятся более прочными и эластичными, а эндосперм теряет прочность и становится рыхлым. Такие изменения в результате помола способствуют увеличению выхода муки и снижению ее зольности, т.е. повышению белизны. В результате биохимических процессов, сопровождающих кондиционирование, в вырабатываемой муке улучшается качество клейковины, растет активность ферментов.
На подавляющем большинстве мельниц в силу простоты реализации и экономичности применяют метод холодного кондиционирования. Пшеницу увлажняют до требуемой влажности и отправляют в бункера для отволаживания. В течение времени, задаваемого отволаживанием, и должны произойти описанные выше, полезные изменения. При реализации этого метода используются естественные биологические способности зерна к прорастанию, проявляющиеся при определенных условиях. Поэтому, для обеспечения эффективности такого кондиционирования зерно должно содержать 15,5-17,0 % влаги, а его температура должна быть не ниже 18 градусов. С наступлением холодов, поступающее на мельницу зерно характеризуется пониженной температурой и плохо впитывает влагу во время увлажнения. Особенно сложно становиться, в таких условиях, увлажнить сухое и стекловидное зерно. Нередко такое зерно вынужденно направляют на отволаживание с заведомо низкой влажностью, что не отвечает требуемым условиям эффективного кондиционирования. В холодном зерне влага медленно проникает вглубь эндосперма, что иногда удается компенсировать увеличением времени отволаживания. Однако, даже при наличии достаточного количества влаги отсутствие необходимого количества тепла, не позволяет запустить механизм активизации зародыша к росту без чего полноценное кондиционирование невозможно.
На многих мельницах воду, которой проводят увлажнение, подогревают до температуры 60-70 градусов, что бесспорно является полезным мероприятием. Однако из-за малого требуемого расхода даже очень горячая вода может подогреть зерно не более чем на несколько градусов. Для полноценного решения описанной проблемы перед увлажнением необходимо нагревать не только воду, но и зерно. Рекомендуемая температура нагрева зерна составляет 20-25 градусов.
Для подогрева зерна при проведении кондиционирования нами разработан подогреватель ПЗ, который уже нескольких лет успешно внедряется и эксплуатируется на мельницах различной производительности. Подогреватель состоит из приемного бункера, одной или нескольких нагревательных секций и выпускного устройства. Нагревательная секция представляет собой конструкцию шахтного типа с прямоугольным поперечным сечением 1000х1000мм длиной 2000мм. Нагревательный элемент выполнен из прямых участков трубы, соединенных в змеевик, сварные стыки которого расположены вне шахты. Корпус секции снабжен люками для обеспечения доступа внутрь, а также крышками, закрывающими стыки нагревательных труб. Выпускное устройство включает конструкцию из выпускных воронок исключающую образование в секции нагрева застойных зон, а также шлюзовый питатель с приводом. Все наружные нагреваемые элементы подогревателя теплоизолированы. В качестве теплоносителя используется вода, которая нагревают в котле любого типа и подают через нагревательный элемент по замкнутому контуру. Одна нагревательная секция рассчитана на производительность 1500 кг/ч. При необходимости увеличения производительности требуемое количество секций устанавливают последовательно, составляя их вертикально при помощи фланцевых соединений.
Зерно, подлежащее нагреву, подается в приемный бункер и самотеком в связанном режиме проходит через нагревательную секцию, омывая трубы нагревательного элемента. В результате контакта с горячей поверхностью зерно нагревается. Выпуск зерна из аппарата осуществляется и через выпускные воронки и шлюзовый питатель выпускного устройства. Для автоматической регулировки заполнения подогревателя зерном предусмотрены датчики уровня, связанные с блоком управления производительностью шлюзового питателя. Для контроля температуры зерна подогреватель снабжен несколькими электронными термометрами.
Как показывает практика эксплуатации, подогревателей зерна ПЗ в условиях Украины и России использование описанного подогревателя зерна позволяет обеспечить работу мельницы в зимний период без снижения качества и выхода муки. При этом, даже в случае использования электрического котла и нагреве зерна на 15 градусов, расход электроэнергии составит около 8 кВт на тонну переработанного зерна.
