Анализ современных технологий и техники для производства пшеничной муки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ современных технологий и техники для производства пшеничной муки

1.1 Патентный поиск новых технических решений

1.2 Цель и задачи дипломного проектирования

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика продукта

2.2 Характеристика сырья для производства пшеничной муки

2.3 Описание технологической схемы производства пшеничной муки

2.4 Расчет материального баланса производства

3. Технологическое оборудование производства пшеничной муки

3.1 Описание конструкции и принципа действия основного и вспомогательного оборудования

3.2 Организация эксплуатации и ремонта оборудования

4. Автоматизированная система управления производством

5. Строительная часть и компоновка оборудования

6. Безопасность и экологичность проекта

Заключение

Список использованных источников

проектирование пшеничный мука



Введение

Развитие мукомольной промышленности было важнейшим звеном в развитии техники в целом. Это легко объяснимо. Ведь первой основной потребностью человека, как всякого живого организма, является питание, для поддержания жизни. Хлеб с древних времен служит основной частью пищи, поэтому технология переработки зерна в муку играла и играет большую роль в развитии производственных сил общества. Развитие технологии и техники мукомольного производства сопутствовало многими выдающимися открытиями в области механики, которые способствовали изобретению большого числа разнообразных машин. С появлением мельниц возникла мукомольная промышленность. Теория и практика технологии производства муки и крупы постоянно развиваются. Переработка зерна в муку важная необходимость, и для измельчения зерна необходимы затраты значительного количества энергии. Поэтому мельница всегда была объектом технической мысли, техника и технология помола постоянно развивались и совершенствовались [1].

Современное мукомольное производство - это сложное промышленное производство. Чтобы управлять таким предприятием, необходимо разбираться во многих вопросах, связанных с переработкой зерна в муку; знать технологию мукомольного производства, приемы и способы эффективного использования зерна и оборудования.



1. Анализ современных технологий и техники для производства пшеничной муки

Изменения в общественной жизни и экономике, происшедшие в последнее десятилетие, оказали влияние на состояние и развитие мукомольной промышленности.

Производственно-техническая база мукомольной промышленности значительно видоизменилась ввиду появления великого множества разнообразных мельниц и мини мельниц. Растет число поставщиков технологического, транспортного, аспирационного оборудования. Увеличилось количество мельничных предприятий, которые сокращают схемы технологического процесса, уменьшают количество транспортных механизмов, снижают энергоемкость процесса.

Однако даже на современных крупных мельницах еще имеется разрыв между потенциальными возможностями и фактическим использованием зерна. В связи с этим представляет значительный интерес изучение сравнительной эффективности применения различных технологических схем на различных по производительности объектах в целях выявления оптимальных вариантов [2].

В последние годы ведущими мировыми производителями уделяется много внимания созданию нового поколения технологического оборудования: вальцовых станков, мельничных рассевов и ситовеечных машин.

Фирма «Бюлер» разработала технологию помолов мягкой пшеницы на двухъярусных вальцовых станах «Ньютроник» MDDO. Эта фирма выпускает также высокопроизводительные одноярусные станки той же марки.

Фирма «Окрим» также выпускает двухъярусные вальцовые станки RMXQ производительностью 4,8; 6,0; 7,5 т/ч. Между верхней и нижней парой вальцов этих станков установлено роторно-ситовое сепарирующее устройство, позволяющее увеличить удельную нагрузку на I и II драные системы до уровня удельных нагрузок одноярусных вальцовых станков.

Большим достоинством указанных выше вальцовых станков обеих фирм является использование в их конструкции зубчато-плоскоременной межвальцовой передачи взамен зубчатых колес в межвальцовой передаче, что в итоге резко снизило шум, повысило гигиенические условия эксплуатации вальцового станка и существенно повысило качество измельчаемого продукта.

Фирмой «Голфетто» разработаны высокопроизводительные вальцовые станки, которыми был оснащен ряд мукомольных заводов России. Новые вальцовые станки производит фирма «Мельинвест», которые используются на мукомольных заводах производительностью 100-250 т/сут.

Новая модель мельничного рассева «Сириус» фирмы «Бюлер» может иметь 2, 4, 6, 8 и 10 секций. На мукомольном заводе производительностью 180 т/сут. хлебопекарного помола пшеницы необходимо установить десятисекционный рассев.

На мукомольных заводах России моечные машины были заменены машинами интенсивного увлажнения А1-БШУ-1 и А1-БШУ-2, при этом потребление воды снизилось в (18-20) раз. Внедрение рециркуляции воздуха в подготовительном и размольном отделениях на многих мукомольных заводах также улучшает условия труда на предприятиях и снижает энергозатраты на подогрев воздуха в холодное время года. Опыт работы передовых отечественных и зарубежных предприятий подтверждает экономическую целесообразность внедрения указанных выше достижений техники и технологии мукомольного производства в целях дальнейшего повышения эффективности использования зерна, повышения качества врабатываемой муки



1.1 Патентный поиск новых технических решений

Целью патентных исследований является установление уровня развитие техники и анализ применимости прогрессивных решений в дипломном проекте по сравнению с выявленными изобретениями.

Для проведения патентных исследований определяется предмет поиска по теме дипломного проекта, подлежащей исследованию.

Предмет поиска: «Проектирование малого предприятия для производства пшеничной муки».

Глубина поиска 10 лет, начиная с прошлого года.

Перечень отобранных патентных материалов, имеющих отношение к теме поиска, заносились в таблицу - 1.1

Таблица 1.1 Перечень отобранных патентных материалов

№	Индекс МПК (51)	№ охранных документов (11) или (21)	Дата опубликования (43) - (46)	Страна выдачи патента (19)	Патентообладатель (автор)	Название изобретения, ПМ,ПО
1	2	3	4	5	6	7
1	В02В 1/00	2510294	27.03.2014	РФ	Политуха О.В. Панкратьева И.А. Чиркова Л.В Сокол Е.Н.	Способ производства крупы из зерна пшениц
В 2011 - 2013 года технических решений не выявлено
2	В65G17/36	2397130	20.08.2010	РФ	Балашов В.П Балашов А.В. Негримовский М.Г.	нория
3	В07В4/08 А01F12/44	2401704	20.10.2010	РФ	Сабашкин В.А. Чемоданов С.И. Мяленко В.В.	Воздушный сепаратор
4	В01В1/04 F26B11/02	2361672	20.072009	РФ	Курдюмов В.И.	Устройство для мойки и отволаживания зерна
5	В02В1/08 В02В1/04	2321458	10.04.2008	РФ	Батуева И.Н. Козлова Т.С. Марзаева М.Х.	Способ подготовки зерна пшеницы к переработке
В 2006-2007 гг. технических решений не выявлено
6	В02В1/08 В02В1/04	2246989	27.022005	РФ	Семина Е.В.	Способ производства муки
7	В02В3/02	2159679	27.11.2005	РФ	Иванов Н.М.	Шелушильно-шлифовальная машина

Таблица 1.2 Количество опубликованных охранных документов по годам (изобретательская активность)

Объект техники и его составные части	Страна	Количество патентов, опубликованных заявок по годам по годам подачи заявок (исключая патентные аналоги)
		2006 г.	2007 г.	2008 г.	2009 г.	2010 г.	2011 г.	2012 г.	2013 г.	2014 г.	2015 г.
	РФ	-	-	1	2	2	-	-	-	2	-

После анализа технических решений описанных в патентах были выбраны следующие патенты-аналоги для анализа рассмотрения:

Воздушный сепаратор:

Изобретение относится к устройствам для очистки зерна с помощью воздушных потоков и может быть использовано на селекционных станциях, семенных заводах, зерновых элеваторах, в фермерских хозяйствах, мукомольной и комбикормовой промышленности. Воздушный сепаратор зерна имеет бункер, питатель, продольный сепарирующий канал, который в передней части имеет плоские сопла и выравнивающие воздушный поток решетки, вентилятор, сборники фракций. Сепаратор снабжен установленными за питателем со смещением по длине сепарирующего канала ступенчато расположенными решетками, выполненными из консольно закрепленных на соединительных планках по крайней мере в один ряд профилированных стержней, свободные концы которых поочередно отогнуты в вертикальной плоскости с разными радиусами кривизны, и устройствами для придания решеткам вибраций. Выравнивающие воздушный поток решетки выполнены с дискретно увеличивающимся по высоте сверху вниз живым сечением и установлены на передней стенке сепарирующего канала под плоскими соплами, установленными с возможностью подачи воздушных струй в зазоры между стержнями решетки. Решетки имеют устройствами для регулировки углов их наклона.

Технический результат - повыситься качество очищенного зерна и увеличиться производительность.

Нория

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к элеваторным транспортерам (нория), предназначенным для транспортировки в вертикальном направлении зерна и других сыпучих сельскохозяйственных материалов.

Нория содержит закрепленные на раме верхнюю и нижнюю головки соответственно с ведущим и натяжным барабанами, охваченными бесконечной лентой со смонтированными на ней грузонесущими элементами, выполненными в виде спирали, имеющей форму пирамиды. Нория снабжена ковшом, выполненным в виде спирали в форме цилиндра или прямоугольной пирамиды, с дном, установленным на нижних его витках, при этом ковш размещен между грузонесущими элементами, с зазором между его витками не превышающим минимального размера транспортируемых частиц. Обеспечивается полная выгрузка зерна из емкости.

Применение предложенного технического решения позволит повысить технологическую надежность устройства путем полной выгрузки зерна из емкости нижней головки нории и устранит смешение сортов.

Устройство для мойки и отволаживания зерна

Изобретение относится к перерабатывающим отраслям сельскохозяйственного производства, в частности к устройствам для мойки и удаления внешней влаги с зерна. Устройство для мойки и отволаживания зерна содержит корпус, ротор, выполненный в виде перфорированного барабана, опирающегося на ролики, сборник осадка. В нижней части ротора параллельно его оси расположена спираль с возможностью вращения, внутри которой установлен стержень. Спираль соединена со стержнем радиально и равномерно расположенными внутри нее спицами. Спираль установлена с возможностью изменения зазора между ее наружной поверхностью и внутренней поверхностью ротора и фиксации в требуемом положении. Корпус находится на регулируемых по высоте стойках с возможностью фиксации его положения. Внутри ротора установлена центробежная форсунка.

Изобретение позволяет улучшить качество процесса удаления внешней влаги с зерна и повысить технологичность устройства.

Способ подготовки зерна ржи и пшеницы к переработке

Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности и предназначено для подготовки зерна к переработке. Способ включает очистку зерна от примесей, очистку поверхности зерна, увлажнение его до влажности 14-15%, отволаживание 4-20 минут, обработку зерна в вальцовом станке с зазором между вальцами 1,9 мм и его последующую аспирацию. Такой способ обеспечивает очистку поверхности зерна с частичным снятием оболочек, позволяет сократить процесс подготовки зерна за счет уменьшения времени отволаживания и снизить энергозатраты на последующее измельчение за счет нарушения целостности зерновки.

Заключение

Проделанное исследование патентной документации выявило:

Все перечисленные в таблице 1.1 в патентах изобретения направлены на совершенствования, снижения энергозатрат при производстве, а также сокращение процесса подготовки зерна к переработке.

Уровень развития техники для производства ржаной муки характеризуется:

В изобретении 2401704 разработан воздушный сепаратор для зерна. Изобретение обеспечивает возможность повышения качества очищенного зерна и увеличение его производительности за счет устройств регулировки угла наклона у выравнивающих воздушный поток решеток.

В изобретении 2397130 разработана нория. Изобретение позволяет произвести полную выгрузку зерна из емкости за счет ковша, который выполнен в виде спирали в форме цилиндра или прямоугольной пирамиды.

В изобретении 2361672 разработано устройство для мойки и отволаживания зерна. Изобретение позволяет улучшить качество процесса удаления внешней влаги с зерна и повысить технологичность устройства за счет использования центробежной форсунки.

Наиболее близким техническим решением к теме дипломного проекта является патент № 2401704 «Воздушный сепаратор зерна», так как и в дипломном проекте и в патенте рассматриваются пути совершенствования оборудования для производства пшеничной муки

Технические решения, которые приведены в выявленных изобретениях позволяют значительно усовершенствовать технологию и оборудование.

1.2 Цели и задачи дипломного проектирования

Целью данного дипломного проекта является совершенствование технологической линии зерноочистительного отделения мельницы в условиях предприятия на основе современного оборудования.

В соответствии с поставленной целью выдвигались следующие задачи:

- провести анализ современных технологий и техники для производства пшеничной муки и рассмотреть теоретические основы производства пшеничной муки;

- осуществить патентный поиск новых прогрессивных технических решений в производстве;

- представить характеристику сырья для производства пшеничной муки, готового продукта и методы их технохимического контроля;

- разработать технологическую схему производства пшеничной муки и дать её описание;

- провести расчёт материального баланса производства;

- описать конструкцию и принцип действия основного и вспомогательного оборудования;

- представить организацию эксплуатации и ремонта оборудования.

- разработать систему автоматизации производства для осуществления контроля и регулирования параметров на одной из стадий технологического процесса;

- разработать строительно-монтажную схему и компоновку размещения оборудования;

- разобрать технику безопасности и экологичность проекта;

- провести расчет технико - экономического обоснования проекта

Решение поставленных задач должно обеспечить производство пшеничной муки стабильного качества с высокими органолептическими показателями на современном автоматизированном оборудовании с низкой себестоимостью готовой продукции.



2. Технологическая часть

2.1 Характеристика сырья

Показатели качества зерна пшеницы при определении расчетных выходов продукции: зольность зерна очищенного от сорной примеси - 1,85 % при сортовых помолах, содержание сорной примеси - 1 %, в том числе вредной 0,1 %; содержание зерновой примеси - 1 %; натура пшеницы при сортовых помолах - 800 г/л [3].

Расчетный выход продукции определяет производственная (технологическая) лаборатория на основе установленного выхода с учетом фактического качества перерабатываемого зерна и нормативов. Соблюдение расчетных норм выхода муки является обязательным.

Количество кормовых зернопродуктов, отрубей (мучки) и величина усушки, по видам помолов, являются ориентировочными, а количество отходов вместе с механическими потерями - предельными .

При мойке зерна или обработке его в машинах мокрого шелушения в процессе подготовки к помолу норму отходов с механическими потерями, увеличивают на 0,1 % (до 0,8 %) с одновременным уменьшением на 0,1 количество кормовых зернопродуктов.

При отсутствии спроса на мучку кормовую ее направляют в отруби.

Зерно, направляемое из зернохранилища в зерноочистительное отделение мукомольного завода, должно иметь следующие показатели качества:

Рекомендуемая исходная влажность при многосортных помолах или односортных помолах пшеницы с выроботкой муки высшего сорта - до 13 %, при других типах помола - до 14 %;

Содержание сорной примеси - не более 2 % (при наличии оборудования для обработки зерна на элеваторе - не более 1 %), в том числе испорченных зерен - не более 1%, вредной примеси не более 0,2 %. В числе вредной примеси содержание головни и спорыньи, отдельно или вместе, не должно превышать 0,05 %, а горчака и вязеля (отдельно или вместе) 0,04 % из общей нормы 0,05 %;

Содержание фузариозных зерен - не более 1 % (количество помитоксина не более 1 мг/кг);

Содержание зерновой примеси - не более 1 % во ржи, в том числе проросших зерен не более 3 %;

Зерно должно быть доброкачественным, не затхлым, не плесневелым, не испорченным самосогреванием и сушкой, не иметь солодового и других посторонних запахов [4].

2.2 характеристика готовой продукции

Качество муки всех выходов и сортов нормируется стандартами и характеризуется довольно большим числом показателей, которые разделяют на две группы: показатели, характеристика и числовое выражение которых не зависят от выхода и сорта муки, то есть по ним к любой муке предъявляют единые требования; показатели, нормируемые неодинаково для муки разных выходов и сортов.

ГОСТ Р 52189 - 2003 «Мука пшеничная хлебопекарная. Технические условия». Настоящий стандарт распространяется на хлебопекарную пшеничную муку, вырабатываемую из зерна пшеницы, предназначенную для производства хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий и других пищевых продуктов, а также для реализации в розничную торговую сеть. Хлебопекарная пшеничная мука должна отвечать требованиям этого стандарта:

Свежесть. Мука должна обладать слабым специфическим мучным запахом и пресным вкусом. Другие запахи и вкусы свидетельствуют о дефектности продукта.

Хруст. Недопустимый дефект. Появляется вследствие выработки муки из зерна, недостаточно очищенного от минеральных примесей, или помола на неправильно установленных или плохих вальцах.

Влажность. Не должна превышать 15 %, но низкая влажность также нежелательна, так как мука быстро прогоркает при хранении.

Зараженность вредителями хлебных запасов. Мука - полуфабрикат, применяемый непосредственно на приготовление хлеба, поэтому присутствие вредителей недопустимо.

Вредные примеси. Допустимы в строго определенных пределах - не более 0,05 %. Если вредных примесей больше, то такое зерно в размол не допускают.

Металлические примеси. Обнаруживаются в муке при плохой очистке зерна или износе рабочих органов машин. На 1 кг муки допускают до 3 мг пылевидной металлопримеси с размером частиц до 0,3 мм и массой каждой частицы не более 0,4 мг.

Проросшие зерна. Нормируют при направлении в размол (не должно превышать 3%). Содержание зерна ячменя и ржи также ограничивают.

Запах - свойственный пшеничной муке, без посторонних запахов, не кислый, не горький.

Цвет муки -- белый или белый с кремовым оттенком, почти не содержит отрубей - для высшего сорта; белый или белый с желтоватым оттенком - для первого сорта.

Массовая доля золы в пересчете на сухое вещество - для муки высшего сорта - 0,55 %; для первого сорта - 0,75 %.

Белизна, условные единицы прибора Р3-БПЛ: для высшего сорта -не менее 50, для обдирной муки не менее 6;

Число падения -для высшего и первого сорта - не менее 180 с. По договору с потребителем может быть указан верхний предел числа падения - не более 220 с. Хлебопекарная пшеничная мука с числом падении более 220 с может быть использована в подсортировку к хлебопекарной пшеничной муке с более низким значением числа падения.

Содержание клейковины в муке высшего сорта - 28 %; в муке первого сорта - 30 %.

Кислотное число жира в хлебопекарной пшеничной муке для всех сортов - не более 80 мг КОН на 1 г жира.

Хлебопекарную пшеничную муку рекомендуется хранить не более 6 месяцев, при температуре воздуха не выше 200 и относительной влажности не более 70%.

Макаронную муку готовят сортовым помолом из твердой или мягкой высокостекловидной пшеницы с высоким содержанием клейковины хорошего качества. Макаронная мука подразделяется на высший сорт (крупка) 1-й сорт (полукрупка).

Способы определения качества изложены в стандарте. Запах, вкус и хруст муки устанавливают сенсорно. Цвет муки определяют на белизномере Р3-БПЛ, влажность - высушиванием в сушильном шкафу, металлические примеси - специальными магнитами, крупноту помола - на наборе сит, зольность - сжиганием навески муки в муфельных печах и т.д.

2.3 Описание технологической схемы получения пшеничной муки

Зерно пшеницы, хранящееся на элеваторе, пройдя контрольное взвешивание перед поступлением в производство на весах, по цепному конвейеру через магнитную колонку, выполняющую роль защиты технологического оборудования от попадания металломагнитных примесей в машины ударно - истирающего действия, направляет поток зерна на сепаратор.

На процесс разделения исходного зерна на фракции и очистки этих фракций от примесей влияют состав зерновой смеси (количество примесей, степень однородности зерна по ширине и толщине зерен, влажность, натура и другое) подбор сит, кинематические параметры движения сит. Оперативно регулируемом фактором, влияющим на процесс сепарирования, считают удельную нагрузку на сито. Для комплексной очистки зерна от примесей применяют сепараторами с ситами, приводимыми в возвратно-поступительное или круговое поступательное движение. Основной рабочий орган сепаратора - плоские наклонные сита, совершающие круговое поступательное движение в горизонтальной плоскости. Сита установлены в два яруса один над другим и образуют простую технологическую схему: выделение и удаление из зерна ржи примесей, крупных сходом с сортировочных сит, мелких - проходом с подсевного сита, очищенное зерно выводится через приемную коробку пневмосепарирующего канала, где происходит дополнительная очистка зерна ржи от легких примесей. В сепараторе используют сита с продолговатыми отверстиями размером 4,25*25 мм, ориентированные в перпендикулярных направлениях. Подсевные сита имеют отверстия диаметром 2 мм. Эффективность очистки составляет около 84 %.

Далее продукт направляется на камнеотборники, предназначенные для очистки зерна от минеральной примесей сухим способом на основе разделения продукта по плотности. Минеральные частицы, имеющие больший удельный вес опускаются на наклонную сетчатую деку и силами трения и инерции выводится ящик отходов. Зерно пшеницы, имеющие малый удельный вес всплывает на поверхность псевдоожиженного слоя смеси и скатывается по наклонной поверхности на выходной патрубок. По Правилам в зерне, передаваемом из зерноочистительного отделения в размол, минеральных примесей не должно быть, поскольку даже их незначительное присутствие в готовой продукции вызывает ощущение хруста при разжевывании. На эффективность и производительность оказывают существенное влияние частота, амплитуда и направление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффициент трения ее поверхности, различие в плотности зерна и минеральных примесей, нагрузка и влажность зерна. Необходимое условие нормальной работы камнеотделительной машины - четкое соблюдение требований монтажа и эксплуатации. В частности, необходимо строго следить за креплением станины, а также за величиной гидравлического сопротивления. Рекомендуемый расход воздуха должен составлять 75 м3/мин.

Металломагнитные примеси надо обязательно выделить из зерна, так как, попадая в готовую продукцию, эти примеси могут вызвать повреждения пищеварительных органов человека. Крупные металломагнитные примеси, попадая в машины зерноочистительного и размольного отделений, могут разрушить рабочие органы машин или образовать искры, способные вызвать взрыв и пожар. Для выделения примесей на основе различия металломагнитных свойств применяют магнитные сепараторы в основном со статическими магнитами различных конструкций. Эффективность извлечения металломагнитных примесей зависит в основном от соотношения сил притяжения металломагнитных частиц к магнитному экрану, удерживающих их в магнитном поле, и смывающих сил потока зерна [5].

Поверхность магнитных блоков очищают ежесменно, а выделенные металломагнитные примеси взвешивают и сдают в лаборатории, где ведут ее учет. Допускаемое содержание металломагнитных примесей не более 3 мг/кг. Далее зерно через магнитную колонку направляется на горизонтальную обоечную машину. На поверхности, в бороздке и бородке зерен, прошедших через сепаратор и камнеотборник, остается большое количество пыли и микроорганизмов, а также комочки грязи, приставшие к зернам. Для этого применяют машины ударно-истирающего действия. К ним относятся обоечные машины.

Обоечные машины выполнены горизонтальным рабочим органом, а цилиндрическую обечайку изготовляют из абразивного материала или металлотканой сетки. Между бичами и цилиндром устанавливают определенный зазор. Зерно под действием центробежных сил вращающегося бичевого ротора отбрасывается к поверхности цилиндра и подвергается многократному ударному воздействию, интенсивному трению о ситовую поверхность и между зерновками. В результате пыль песок, частицы плодовых оболочек, зародыш и бородка частично отделяются от зерна. Технологическая эффективность очистки оценивается снижением зольности зерна. Окружная скорость бичевого ротора для пшеницы должна быть (15-18) м/с [6].

Прошедшую через обойку зерно норией направляется на магнитную защиту затем подается на распределительный шнек и затем в оперативные бункера. Оперативные бункера снабжены датчиками уровня, контролирующими заполнения и разгрузку зерна в технологическом потоке. Из бункеров зерно через перекидную норию и магнитную защиту вновь подается на горизонтальную обоечную машину используемые для очистки поверхности зерна в сухом состоянии с целью сокращения его бактериальной загрязненности путем энергичной обработки вращающимися на валу машины бичами. Удаление пыли, частичек оболочек и т.д. происходит через сетчатую обечайку. Затем зерно ржи направляется на сепаратор, где на ситовых поверхностях происходит извлечение крупных и мелких примесей, а также дробленного зерна. Очищенное зерно через норию и магнитную защиту направляется на винтовой конвейер снабженный устройством распыления воды, в случае необходимости замочки зерна при его подготовке. Далее зерно распределяется по оперативным бункерам, которые снабжены датчиками уровня. После отволаживания зерно направляется через винтовой конвейер на норию по которой подается на сепаратор, затем на дуаспиратор для выделения легких примесей. Готовое размольное зерно норией подается в накопительный бункер, затем на размол.

Контроль качества очистки производится после каждой зерноочистительной системой. Степень очистки и ее качество определяется специалистами лаборатории согласно графику контроля производства муки.

Технологическая схема размола зерна разработана в соответствии с правилами организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах. Процесс производства муки делится на ряд взаимосвязанных этапов: дранной, размольной, вымольной, контроль муки.

Основные факторы влияющие на процесс измельчения зерновых продуктов в вальцовых станках - это структурно-механические и технологические свойства зерна, кинематические и геометрические параметры парноработающих вальцов и нагрузка на машину. Используют вальцовые станки марки. Состоят из двух параллельно работающих секций, разделенных продольной перегородкой. В каждой секции установлены пара вальцов, питающий механизм, привально-отвальное устройство, автомат управления, приемные и выпускные устройства. Режимы работы вальцов: число рифлей на драных системах (4,5-9) на 1 см длины окружности вальца, на размольных системах (9,5-10), уклон рифлей на драных системах (8-14) %, на размольных - (10-14) %: рифли имеют угол заострения 250/650; расположение рифлей «острие по острию» на драных системах. На размольных системах рифли имеют угол 400/700, расположение рифлей «спинка по спинке». Отношение скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов К =2,5; скорость быстровращающихся вальцов 6м/сек. Отношение длины размольной линии к длине драной (0,3-0,7) [7].

При построении схемы следует руководствоваться следующим: крупки отбирают с I и II драных систем; при этом режим измельчения I драной системы устанавливают (40-50) % и II - (50-60) %; полученные крупки размалывают последовательно на 1-ой и 2-ой размольных систем, при этом извлечение муки на 1-ой размольной системе составляет( 4050) %, на последующих системах - (60-70)%. Муку высшего сорта отбирают с I, со II и с III драных систем и с 1-ой и со 2-ой размольных систем. На заключительном этапе драной системы выделяют продукты измельчения, которые содержат основное количество оболочек и остатки сросшихся с ними частиц эндосперма. Это неоднородная смесь получается сходом верхних рассевов последних драных систем. Отделение частиц эндосперма от оболочек является важной технологической операцией - вымолом, который осуществляется вымольных машинах МБО. В результате этого получают две фракции: сходовую - отруби и проходову - трудносыпучую смесь, содержащую муку [8].

В процессе поэтапного последовательного измельчения зерна образуются частицы, различающиеся по размерам, форме, плотности, фракционным и аэродинамическим свойствам. Сортирование промежуточных продуктов размола зерна по размерам происходит на ситах рассевах. Сита представляют собой плоскую рабочую поверхность с отверстиями определенных форм и размеров. Рассевы относят к основному оборудованию размольного отделения мукомольного завода, так как они выполняют одну из важнейших технологических операций. Работа рассевов на всех промежуточных стадиях измельчения не только влияет на степень использования зерна, но и определяет нагрузки эффективность работы последующего оборудования. Используют цельнометаллические рассевные шкафы - четырехсекционные. Основной рабочий элемент рассева - ситовой канал. Он образован горизонтальной поверхностью ситовой ткани, двумя продольными стенками и одной поперечной со стороны поступления продукта. Канал совершает равномерное поступательное движение. В канал непрерывно потоком поступает смесь продуктов измельчения зерна, образуя на сите слой, толщина которого постепенно убывает от приемной стенки к сходовому концу канала. значительное влияние на интенсивность просеивания оказывает толщина слоя продукта. Наибольшее количество продукта просеивается при толщине слоя от 14 до 20 мм. Для нормальной работы ситовых каналов обязательна систематическая, интенсивная очистка сит от застрявших в их отверстиях частиц. Время, через которое каждый участок подвергается очистке, оказывает большое влияние на количество извлекаемого продукта. Рассева имеют различные схемы:

Схема №1 - предназначена для сепарирования продуктов I…IV крупообразующих (крупных и мелких); она включает четыре групп сит по четыре в группе, в результате образуются три сходовых и два проходовых продукта

Схема №2 - предназначена для сепарирования продуктов последних крупообразующих и размольных систем, также сходовых и вымольных систем. В результате сепарирования получают два сходовых и три проходовых продукта.

Схема №3 предназначена для 1-6-ой размольных систем, всех сортировочных систем и контроля муки. Сочетание параллельного и последовательного соединений обеспечивает большую производительность рассева при его высокой эффективности; в результате получается три проходовых и один сходовый продукт [9].

По Правилам предусмотрены: нагрузка на 1 см длины вальцов (140-170) кг/сут; нагрузка на 1 см2 просеивающей поверхности (1600-2000) кг/сут для рассева ЗРШ6-4М . Площадь поверхности сит контрольного рассева составляет (14-16)% от общей просеивающей поверхности.

Драной процесс осуществляется на вальцовых станках предназначенных для измельчения зерна, где происходит сортирование продуктов размола на фракции по величине.

Взаиморасположение рифлей на I-IV драных системах - «острие по острию», а на V драной системе - «спинка по спинке». Очищенное и подготовленное к размолу зерно ржи через норию направляется в накопительные бункера и далее на вальцовые станка I драной системы.

С вальцовых станков I драной системы измельченный продукт нориями направляется на рассев.

1 и 2-ой сход объединяясь идут на вальцовый станок II драной системы. 3-ий сход направляется на вальцовый станок I размольной системы.

1-ым проходом получается мука сеяная.

2-ой проход поступает на сортировочную систему.

С вальцового станка II драной системы измельченный продукт нориями направляется на рассев.

1-ый и 2-ой сход объединяясь идут на три вальцовых станка III драной системы.

3-ий сход направляется на вальцовый станок 1 размольной системы.

1-ым проходом получается мука первого сорта

2-ой проход направляется на сортировочную систему рассев.

С вальцового станка III драной системы измельченный продукт направляется на рассев.

Продукты 1-го и 2-го схода объединяясь поступают на два вальцовых станка IV драной системы.

3-ий сход направляется на вальцовый станок 3 размольной системы.

1-ым проходом получается мука высшего сорта которая поступает на сборную норию №1а или мука первого сорта которая поступает на сборную норию.

2-ым проходом получается мука первого сорта которая направляется на сборную норию.

С вальцового станка IV драной системы измельченный продукт направляется на рассев.

1 и 2-ой сходы объединяясь направляются на станок V драной системы.

1ым и 2-ым проходом получается мука первого сорта.

С вальцового станка V драной системы измельченный продукт направляется на 3/6 рассев.

1-ый сход направляется на вымольные машины.

2-ой сход направляется на вымольную машину.

1-ым и 2-ым проходом получается мука обдирная.

Сортировочная система.

Вторые проходы с рассевов I-II драных систем по нории поступают на рассев №2 сортировочной системы. С рассева сортировочной системы:

1-ые и 2-ые схода объединяясь подаются на три вальцовых станка 2 размольной системы.

1-ым проходом получается мука высшего сорта поступающая на сборную норию.

2-ым проходом получается мука первого поступающая через перекидную норию на сборную норию.

Размольный процесс.

Задачей данного процесса заключается в интенсивном измельчении полученной крупки в муку. Взаиморасположение рифлей в станках

С вальцовых станков 1 размольной системы измельченный продукт нориями направляется на рассев.

1-ый сход направляется на два вальцовых станка 3-ей размольной системы.

2-ой сход направляется на три вальцовых станка 2-ой размольной системы.

1-ым проходом получается мука высшего сорта.

2-ым проходом получается мука обдирная поступающая на сборную норию.

С вальцового станка 2-ой размольной системы измельченный продукт нориями направляется на рассев.

1-ый и 2-ой сход объединяясь поступают на норию, которая подает продукт на два вальцовых станка 3-ей размольной системы.

1-ым проходом получается мука высшего сорта поступающая на сборную норию № 1а.

2-ым проходом получается мука первого сорта поступающая на сборную норию № 2а.

С вальцового станка 3-ей размольной системы измельченный продукт норией направляется на рассев.

1-ый сход направляется на вальцовый станок IV драной системы.

2-ой сход направляется на вальцовый станок 4 размольной системы.

1-ым и 2-ым проходом получается мука обдирная.

Вымольный процесс осуществляется на бичевых однороторных машинах, предназначенных для вымола продуктов измельчения зерна ржи после вальцового станка V драной системы, то есть для дополнительного отделения остатков эндосперма от оболочек. Продукт после бичевых машин разделяется на сходовую и проходовую фракции. Сходом получается отруби, которые поступают на нории №3а. проходы бичевых машин направляются на 3/6 рассева №7 - для пересева отрубей.

Пересев отрубей осуществляется на рассев.

1-ым и 2-ым сходом получаются отруби, которые поступают на норию.

Проходом - мука идущая на сборную норию.

С фильтров фильтровые относи по нории направляются на 3/6 рассева №5. 1-ый и 2-ой сход объединяясь направляются на вальцовый станок IV дранной системы. 1-ым проходом получается мука сеяная поступающая на норию готовой продукции, или мука поступающая на норию готовой продукции. 2-ым проходом получается мука первого сорта поступающая на сборную норию. Контроль муки.

Сборная нория подает муку на контрольный рассев (3/6).

1-ый и 2-ой сход объединяясь направляются на вальцовый станок 2-ой размольной системы.

Проходом получается мука высшего сорта идущая на норию готовой продукции.

Контроль муки.

Сборная нория подает муку высшего сорта на контрольный рассев (по 3/6).

1-ый и 2-ой сход объединяясь направляются на вальцовый станок 3-ей размольной системы через нории.

Проходом получается мука высшего сорта идущая на норию готовой продукции.

1.4 Расчет материального баланса

Баланс бывает теоретическим и производственным. Теоретический баланс рассчитывается при новом строительстве и технологическом перевооружении. Производственный баланс снимается 1 раз в год. Кроме количественного снимают еще и качественный баланс, т.е. определяют зольность каждого продукта. На основании производственного баланса выявляются недостатки, отклонения от норм и принимают меры по их устранению. Теоретический баланс может быть полный и частичный. Полный баланс складывается из отдельных систем.

Расчет материального баланса приведен в таблице 8.

Таблица 8 Расчет материального баланса

Расход	Приход
Продукт на входе	кг	%	Потери	кг	%	Продукт на входе	кг	%
Фасование	1000	97	Аспирация	31	3	Мука	1031	100
С.В.1	1031	99,9	Относы	1	0,1	Мука	1032	100
С.В.2	1032	99,6	Относы	4	0,4	Мука	1036	100
С.В.3	1036	99,7	Относы	35,	0,3	Мука	1039	100
ВБМ №4	1039	94,8	Отруби	57	5,4	Эндосперм с оболочками	1096	100
ВБМ №5	1096	99,4	Отруби	7	0,6	Эндосперм с оболочками	1103	100
ВБМ №6	1103	99	Отруби	11	1	Эндосперм с оболочками	1114	100
5 р.с.	1114	96,4	Отруби	42	3,6	Крупка и дунст	1156	100
6 р.с.	1156	98,2	Отруби	21	1,8	Крупка и дунст	1177	100



3. Технологическое оборудование производства пшеничной муки

3.1 Описание конструкции и принцип работы основного и вспомогательного оборудования

Вибропневматическая камнеотделительная машина типа РЗ-БКТ-100 используется для очистки зерна от минеральных примесей сухим способом в поточной линии, которые устанавливают после сепаратора. Основным свойством, по которому возможно выделить минеральные примеси из зерна, является плотность, составляющая (1900...2700) кг/м3, т.е. примерно вдвое выше, чем у зерна (1300... 1400) кг/м3.

Технологический процесс очистки зерна от минеральных примесей протекает следующим образом: через питатель приемника зерновой материал попадает на сетчатую поверхность распределителя, продуваемую потоком воздуха и совершающую колебательные движения под углом к горизонтальной плоскости. Из распределителя материал поступает на сетчатую поверхность деки. Забор воздуха осуществляется аспирационной системой линии через воздуховыравнивающую систему.

В потоке, всасываемом снизу под определенным давлением воздуха и при одновременном колебании рабочей поверхности, обрабатываемый материал приходит в псевдоожижженное состояние. При этом частицы с большим удельным весом (условно называемые тяжелыми) опускаются на поверхность деки, а частицы с малым удельным весом (легкие) всплывают. Таким образом материал расслаиваетсся. Плотность нижних слоев больше, чем верхних. камнеотделительной машины вибропневматического принципа действия оказывают существенное влияние следующие факторы: частота, амплитуда и направление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффициент трения ее поверхности, различие в плотности зерна и минеральных примесей, нагрузка и влажность зерна. Эффективность очистки зерна от минеральных примесей должна быть не ниже 95 %. Содержание годного зерна в отходах не более 1 %.

Камнеотборник состоит из рамы, деки, вибратора, механизма регулировки угла наклона деки, регулятора воздушного потока, питателя, приемника, распределителя зерна, виброрегулятора, корпуса, течек, рукавов, манометра.

Машину необходимо присоединить к аспирационной системе очистительной линии с помощью хомута.

Вибростол -- подвижная часть машины, совершает возвратно-поступательные колебания под углом 30...40° к плоскости деки. Вибростол установлен под углом 5... 10° к горизонтали. Он состоит из несущей сварной рамы, в которой смонтирована дека, корпуса и крышки из оргстекла для визуального контроля рабочего процесса. В крышке имеются отверстия для присоединения аспирационного рукава и для приемного устройства.

Дека прикреплена к несущей подвижной раме со стороны выхода минеральных примесей натяжным винтом, с противоположной стороны кронштейнами, а по бокам -- натяжными уголками и болтами.

Основная часть деки -- воздухопроницаемая сортирующая поверхность, которая представляет собой металлотканую сетку с отверстиями размером 1,5x1,5 мм. Изготавливают ее из проволоки диаметром 1 мм. С нижней стороны деки установлено воздуховыравнивающее перфорированное днище с отверстиями диаметром 3,2 мм. Днище прикреплено к деке винтами и гайками-барашками.

Между сеткой и днищем находится сварная рама (решетка) из алюминиевого сплава с продольными и поперечными перегородками, образующими квадраты размером 55x55 мм. Рама и днище предназначены для распределения воздуха.

Корпус машины служит для образования вакуума и размещения вспомогательных узлов машины. В верхней части его расположено пять отверстий: одно -- для присоединения приемного устройства, второе -- для аспирационного рукава и три отверстия для окон. Последние закрыты прозрачным материалом для визуального контроля рабочего процесса с помощью регулировочных винтов.

На продольных боковых поверхностях корпуса расположено по два круглых отверстия с крышками, имеющими ручку и фиксатор. Эти отверстия предназначены для доступа к сетке деки. Рядом с отверстиями установлено четыре регулировочных диска из алюминиевого сплава со шкалой для контроля амплитуды и направления колебаний.

В корпусе машины со стороны выхода минеральных примесей над декой установлен механизм регулирования выпуска минеральных примесей. Он представляет собой пластину из оргстекла, фиксируется пружиной и болтом с гайкой. Положение его изменяют регулировочными винтами. Пластина находится над сеткой деки и воздухораспределительной решеткой.

Приемный патрубок включает следующие основные узлы: питатель, приемник, распределитель. Питатель состоит из корпуса, к которому хомутом прикреплен конус-воронка. Нижняя часть питателя соединена гибким рукавом с приемным патрубком, а верхняя - с подводящей самотечной трубой. Приемный патрубок имеет две прозрачные боковины, соединенные между собой металлическими стенками, крышку, питающий клапан, рычаг с пружиной и уголком для крепления к корпусу. Приемный патрубок обеспечивает постоянство нагрузки и герметичность вакуумной системы в узле поступления зерна. Распределитель установлен в корпусе камнеотделительной машины под приемным патрубком непосредственно над декой. Он состоит из двух боковых стенок, между которыми наклонно установлена металлотканая сетка. Здесь происходят предварительная аэрация и распределение исходной смеси зерна по сортирующей поверхности.

Для выхода очищенного зерна предусмотрено два патрубка на нижнем конце вибростола, а для минеральных примесей - один выпускной патрубок на противоположной стороне. Выпускное устройство состоит из металлического патрубка, жестко связанного с рамой вибростола. К патрубку с помощью хомута присоединяют упругий резиновый рукав, сдавленный с двух сторон. Два резиновых рукава выпускают очищенное зерно в воронки, связанные с самотечными трубами, а один рукав выпускает минеральные примеси в переносной накопительный бункер. Рукав соединен с патрубком для минеральных примесей.

Вытяжное устройство представляет собой гибкий аспирационный рукав из прорезиненной ткани, который соединяется хомутами в нижней части с корпусом машины, а в верхней -- с аспирационным патрубком. В последнем установлен регулятор воздуха, выполненный в виде заслонки 8 и поворачивающийся с помощью рукоятки вокруг оси на 90°. В горизонтальном положении заслонка перекрывает сечение патрубка. Положение заслонки указывает верхняя кромка кронштейна на шкале. Патрубок с регулятором воздуха прикреплен к станине двумя изогнутыми трубчатыми стойками.

Привод камнеотделительной машины и возвратно-поступательное движение осуществляются инерционным вибратором. Он представляет собой электродвигатель, на обоих концах вала которого установлены регулировочные грузы.

Регулируют амплитуду колебаний вибростола, изменяя положение грузов друг относительно друга. При этом фиксируют расстояние е между двумя точками грузов. Вибратор установлен в центральной части трубы виброрегулятора с помощью фиксатора, хомутов, сайлент-блоков и кронштейнов. Виброрегулятор служит для регулирования направления колебаний и установки на нем колеблющихся масс камнеотделительной машины и вибратора.

Станина камнеотделительной машины представляет собой сварную Т-образную конструкцию из двух стальных труб квадратного сечения, кронштейна и двух стоек 21 с конусами для установки пружин-амортизаторов. Угол наклона деки устанавливается при помощи механизма регулировки угла.

Регулировка амплитуды колебаний осуществляется перемещением грузов вокруг вала деки.

Скорость воздушного потока изменяется при помощи регулятора воздуха, который расположен в верхней части машины.

Регулировка производится вращением маховичка в разных направлениях.

Угол направленности колебаний регулируется при помощи виброрегулятора перемещением в осевом и радиальном направлениях.

Камнеотборник должен устанавливаться только после сепаратора, отделяющего крупные примеси, т.к. они, оставаясь на сетке, приводят ее к преждевременному износу. Легкие примеси забивают отверстия в сетке и снижают эффект очистки. Чтобы гарантировать эффективность выделения минеральных примесей камнеотборником, в нем постоянно должно быть давление ниже атмосферного и при подключении аспирации к аспирационной системе должно составлять не менее 120 мм водяного столба.

Настройка и регулирование камнеотделительных машин следующие. Рабочий процесс имеет шесть регулируемых параметров: нагрузка, амплитуда и направление колебаний, расход воздуха, угол наклона деки и положение регулировочной пластины в зоне выпуска минеральных примесей. Все параметры имеют механизмы регулирования и соответствующие указатели установленных значений.

Амплитуду и направление колебаний проверяют на холостом ходу с помощью регулировочных дисков. До пуска машины все четыре диска на обеих сторонах корпуса вибростола устанавливают так, чтобы вертикальная стрелка на корпусе находилась между 30 и 40° нижней шкалы. Если при работе машины направление пунктирной линии с кружками на диске совпадает с направлением колебаний вибростола, видна четкая линия, а тени окружностей -- эллипсы -- вытянуты вдоль этой линии. Если видна расплывчатая линия, а эллипсы вытянуты под углом, значит, направления не совпадают. Следует ослабить фиксирующий винт, повернуть диск до появления четкой линии и снова закрепить. При отклонении от заданного угла более 5° по шкале дисков, установленных на одной боковой стороне корпуса, необходимо провести коррекцию положения вибратора по вертикали.

Регулировка амплитуды колебаний производится перемещением грузов вокруг вала вибратора. Если раздвигать грузы относительно друг друга, амплитуда уменьшается, а при сближении их -- увеличивается. Смещение грузов, установленных в верхней и нижней частях вибратора, должно быть одинаковым и примерно равным 150...160 мм.

Если в рабочем режиме слой зерна не «кипит» при открытой заслонке регулятора воздуха, необходимо очистить сетку деки проволочной щеткой.

Энтолейтор Р3-БЭР предназначен для дополнительного измельчения крупок и дунстов после вальцовых станков с шероховатыми вальцами 1-3-й размольных систем. В размольном отделении комплектных заводов устанавливают десять энтолейторов [17].

Энтолейтор Р3-БЭР представляет собой цельнометалическую конструкцию. Корпус в форме улитки изготовлен литым из серого чугуна с толщиной стенок 20 мм с выпускным патрубком диаметром 80 мм. Сверху корпуса болтами прикреплена стальная крышка, в центре которой установлен приемный патрубок диаметром 120 мм. Толщина крышки 6 мм. В нижней части корпуса (днища) находятся три отверстия для очистки рабочей камеры продукта. Отверстия закрыты крышками, поворот которых осуществляется рукояткой. Корпус на трех стойках крепят к потолочному перекрытию или устанавливают на полу (на рисунках показан вариант установки на полу).

Внутри корпуса на валу электродвигателя установлен ротор, состоящий из двух стальных дисков толщиной 5,1-5,5 мм и диаметром 430 мм. Между дисками расположены два концентричных ряда штифтов (по 20 шт. В каждом ряду). Диаметр штифтов наружного ряда равен 14 мм, а внутреннего - 10 мм. Высота рабочей камеры ротора - 35 мм.

Продукт после измельчения в вальцовом станке поступает в приемный патрубок энтолейтора. И через отверстие в верхнем диске ротора попадает в его рабочую камеру. Под действием центробежных сил и воздушного потока продукты размола зерна направляются от центра к периферии ротора. Вследствие многократных ударов о штифты и корпус продукты дополнительно.

Подсос воздуха на выходе продукта из энтолейтора Р3-БЭР регулируют смещением резиновой манжеты на материалопроводе в осевом направлении, при этом продольные отверстия материалопровода частично открывают или закрывают. Оперативного регулирования (кроме подачи исходного продукта) энтолейторы не требуюттельно измельчаются, а спрессованные комки разрушаются.

3.2 Организация эксплуатации и ремонта оборудования

Система технического обслуживания и ремонта техники (СТОиРТ) - это совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему. Такое определение дает ГОСТ 18322-78.

Все виды ремонта и техническое обслуживание носит плановый, предупредительный характер. В основе деления ремонтов на все виды лежит трудоемкость ремонтных работ. Ремонт любого вида сопровождается выдачей определенных гарантий на последующий срок эксплуатации.

Система планового технического обслуживания и ремонта включает следующие основные работы:

внедрение правил технического обслуживания и ремонта оборудования;

организацию паспортизации оборудования и учета времени его работы;

определение структур ремонтных циклов отдельных машин и аппаратов;

определение длительности ремонтных циклов;

определение категорий сложности ремонта оборудования;

определения норм простоя оборудования в ремонте;

определение стоимости ремонтных работ;

изготовление технической документации, необходимой для осуществления ремонта;

разработку номенклатуру запасных частей;

организацию учета, хранения и расходования запасных частей;

организацию контроля за качеством выполнения ремонтных работ;

применение во время ремонта современных технологий, обеспечивающей высокое качество и долговечность восстанавливаемых деталей и сборочных единиц;

проведение при ремонте мероприятий по модернизации оборудования, направленных на повышение его производительности и улучшение качества выпускаемой продукции, на повышение уровня механизации и автоматизации, улучшение условий труда, а также мероприятий, предусмотренных правилами техники безопасности.

...