Проект мукомольного завода

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1 Технико-экономическое обоснование

1.1 Экономическая характеристика района строительства

1.2 Источники поступления сырья

1.3 Цели и задачи строительства завода

1.4 Энергоснабжение завода

1.5 Водоснабжение мукомольного завода

1.6 Теплоснабжение предприятия

2. Технологическая часть

2.1 Понятие о технологическом процессе и его эффективности

2.2 Свойства зерна как сырья для производства муки

2.3 Общие принципы построения технологического процесса

2.4 Технологический процесс в зерноочистительном отделении

2.5 Технологический процесс в размольном отделении

2.6 Расчет оборудования зерноочистительного отделения

2.7 Расчет оборудования размольного отделения

3. Экономическая часть

3.1 Расчет рабочего периода и производственной программы

3.2 План производства и реализации продукции

3.3 Расчет товарной продукции

3.4 Расчет статьи «Сырье

3.5 Расчет статьи «Заработная плата» производственных рабочих

3.6 Расчет сметы на содержание и эксплуатацию оборудования

3.7 Расчет статьи «Цеховые расходы

3.8 Расчет статьи «Общезаводские расходы

3.9 Коммерческие расходы

3.10 Расчет себестоимости

3.11 Расчет прибыли

3.12 Затраты на 1 рубль товарной продукции

3.13 Определение рентабельности производства продукции

3.14 Определение срока окупаемости капитальных затрат

3.16 Расчет рентабельности предприятия

3.17 Расчет НДС

4. Аспирация

4.1 Общие сведения

4.2 Компоновка аспирационных сетей

4.3 Расчет аспирационной сети

5. Безопасность труда

5.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда

5.2 Возможные чрезвычайные ситуации

6. Расчет энергетической части

6.1 Определение расчетных мощностей электроприёмников

6.2 Расчет электрического освещения

6.3 Определение мощности и выбор компенсирующих устройств

6.4 Определение мощности и количества трансформаторов

на подстанции

6.5 Определение годового потребление электроэнергии предприятия

6.6 Плата за электроэнергию

7.Определение удельного расхода электроэнергии

8. Строительная часть

Список использованных источников

.

мукомольный оборудование производственный рентабельность

Введение

В течение тысячелетий человечество постоянно занималось решением проблемы производства и использования зерна. В самых древних культурных слоях при раскопках археологи находят нечто, в далекие времена бывшее зерном. Обнаруживаются различные сосуды для его хранения. Зерно всегда было ценнейшим продуктом, наличие которого зачастую определяло материальную обеспеченность семьи или же некоторого общества. Уже в библейские времена появились устройства для производства муки - различные зернотерки, которые в дальнейшем трансформировались в жернова. Наконец, появилась мельница - вначале с приводом животными или даже людьми - рабами, а затем творческая мысль человека разработала уникальное инженерное сооружение - водяную и ветряную мельницу.

Мукомольная мельница явилась первым в мире промышленным предприятием. И на протяжении веков специалисты различного профиля постоянно занимались ее усовершенствованием. Изобретения обнимали различные области науки и техники: разработки шли по линии машинно-аппаратурного оснащения мельницы, по линии энергетической, т.к. помол зерна требовал значительной затраты энергии, и по линии технологической: разработке таких приемов подготовки зерна и его размолу, которые обеспечивали высокую эффективность использования этого ценнейшего продукта сельского хозяйства.

Таким образом, с момента появления мельницы, как производственного предприятия, появилась проблема ее всестороннего совершенствования, а также проблема управления технологическими свойствами зерна. Эта проблема по-прежнему актуальна и в наши дни, и в наше время высоких технологий, сплошной информатизации, компьютеризации и т.п. Хлеб наш насущный стоит дорого, и поэтому любые, даже незначительные положительные изменения в процессах, аппаратах и технологических операциях по-прежнему играют важную роль в решении задачи производства различных продуктов из зерна в максимально возможном количестве, высокого качества и с наименьшими производственными и интеллектуальными затратами.

Все эти частные задачи целиком принадлежат проблеме управления технологическими свойствами зерна. Эта насущная проблема человечества включает в себя целый комплекс целенаправленных мероприятий.

Прежде всего, требуется обеспечить производство зерна, свойства которого полностью удовлетворяют высоким технологическим требованиям, предъявляемым специалистами-переработчиками, будь то технологи-мукомо-лы, или крупянщики, или или комбикормщики, или специалисты иных отраслей промышленности. При этом для каждого производства требуются особые свойства.

Во-вторых, важное значение имеют процессы послеуборочной обработки и хранения зерна. Особенно существенное влияние на технологические свойства зерна оказывают режимы сушки зерна и конкретное оформление этого процесса. Рациональный их выбор и грамотное исполнение предо-ставляют технологам возможность уже на этом этапе заметно улучшить исходные технологические свойства зерна, повысить его технологический потенциал. Не менее важную роль играют и условия, в которых осуществляют хранение зерна.

Но наиболее значимым является управление свойствами зерна в условиях перерабатывающего производства.

Управление свойствами зерна начинается с работы селекционеров по выведению таких сортов зерновых культур, которые наиболее приспособлены к определенным условиям данного района.

Следующими выступают специалисты сельского хозяйства, которые должны обеспечить посев кондиционными семенами в наиболее подходящие сроки, провести различные действия в области агротехники и не ухудшить свойства зерна неверно избранным вариантом его уборки и обмолота. Затем эстафету принимают специалисты предприятий по заготовке и хранению зерна. Но последнее слово принадлежит технологам-переработчикам. Все это отражено на прилагаемой принципиальной схеме управления технологическими свойствами зерна.

Таким образом, управление технологическими свойствами зерна представляет собой комплекс мероприятий, осуществляемых на всех стадиях его производства и использования.

Проблема управления технологическими свойствами зерна поднимает вопрос о методах их оценки. Обычно, в условиях любого производства, для оценки технологических достоинств сырья используют три взаимосвязанных показателя:

выход готовой продукции из единицы массы сырья;

качество готовой продукции, ее соответствие установленным требованиям стандартов или технических условий;

- удельные затраты на производство единицы массы готовой продукции, что непосредственно определяет ее себестоимость и рентабельность производства.

В соответствии с технологическими задачами конкретного производства, в эти факторы вносятся специфические требования. Например, мука для производства хлебобулочных или же макаронных изделий значительно различается по установленным показателям качества. В крупяном производстве можно обнаружить особые требования к различному зерну и полученной крупе. В связи с этим возникает потребность в разработке некоторого более или менее универсального показателя, в обобщенном виде учитывающего эти специфические условия различных производств и способного единообразно оценить технологические достоинства зерна.

В качестве такого обобщенного показателя предлагается использовать понятие технологического потенциала зерна.

Под технологическим потенциалом зерна следует понимать сумму его свойств, обеспечивающих реализацию на определенном уровне его природных качеств, как сырья для производства муки или крупы, а также потребительских достоинств полученного продукта. Таким образом, этот показатель комплексно должен учитывать и результаты переработки зерна на мельнице или крупозаводе, и результаты превращения полученных муки или крупы в конечные продукты питания.

1. Технико-экономическое обоснование

1.1 Экономическая характеристика строительства

Проектируемый мукомольный завод имеет производительность 100 т/сут, оснащен высокопроизводительным комплектным оборудованием. Мукомольный завод будет выпускать хлебопекарную муку высшего и первого сортов. На мукомольном заводе планируется организовать 29 рабочих мест, что позволит выйти на годовой выпуск продукции, равный 21960 тоннам. Прибыль мукомольного завода составит 79732 тыс. рублей. Рентабельность производства составит 12,4%. Срок окупаемости капиталь-ных затрат составит 1,3 года.

1.2 Источники поступления сырья

Мукомольный завод может располагаться практически в любом районе области, но не далее 60 - 70 км от источников сырья. Рациональнее разместить мукомольный завод в тех районах области, где производится массовое производство зерна. Это экономически выгодно и обеспечит ритмичность работы всех перерабатывающих предприятий в целом.

Зерно пшеницы будет поступать на завод из различных сельскохозяйственных предприятий Оренбургской области.

Основная масса зерна будет поступать в период после уборки урожая и при необходимости в другие периоды года. Продолжительность заготовительного периода не менее трех месяцев. Зерно будет доставляться автомобильным и железнодорожным транспортом. Поступающее зерно должно пройти технохимический контроль в производственно-технологической лаборатории, и если оно будет соответствовать принятым стандартам по качеству и другим показателям, мукомольный завод примет зерно. Каждая партия зерна должна иметь сопроводительные документы, подтверждающие качество и безопасность зерна.

1.3 Цели и задачи строительства завода

Главной целью строительства мукомольного завода является обеспечение населения основным продуктом питания, то есть производство муки и в последующем, хлеба и хлебобулочных изделий.

Основными задачами строительства мукомольного завода являются следующие:

1) целенаправленная переработка сырья, поступающего от сельхозтоваро-производителей;

2) эффективное использование трудовых ресурсов, сырья, материалов;

3) обеспечение хлебопекарных предприятий мукой.

1.4 Энергоснабжение завода

Проектируемый мукомольный завод будет получать электроэнергию от главной понизительной подстанции (ГПП) предприятия «Оренбургэнерго» по кабельным линиям электропередачи напряжением 10 кВ. По надежности электроснабжения электроприемники предприятия относятся ко II категории.

Обязательно должен быть резервный источник питания с другой подстанции. На предприятии должны быть построена понизительная подстанция на 0,4 кв. Поступающая энергия полностью обеспечит основное и вспомогательное производство.

1.5 Водоснабжение завода

Завод будет снабжаться холодной водой от городского предприятия водоканала. Для обеспечения резервного водоснабжения, необходимо предусмотреть устройство скважин, находящихся на территории завода. В последнем случае предприятие будет снабжаться только холодной водой, но при необходимости ее можно нагреть до нужной температуры в производственной котельной также расположенной на территории завода.

1.6 Теплоснабжение завода

Теплоснабжение предприятия осуществляется от производственной котельной. Основным источником топлива является природный газ, резервным - котельно-печное топливо. В котельной будут располагаться два пароваых котла, марки ДЕ-10/14, линия подготовки воды с применением натрий-катионитовых фильтров, тепловой пункт для обеспечения производственных и бытовых помещений горячей водой.

2. Технологическая часть

2.1 Понятие о технологическом процессе и его эффективности

Технологический процесс представляет собой совокупность научно обоснованных и проверенных на практике приёмов переработки сырья в высококачественные конечные продукты. На мукомольном заводе сырьём является зерно, конечным - мука.

Индивидуальные операции в технологическом процессе выполняют технологические системы, представляющие собой отдельные машины или комплекс разнородных машин, объединённых для совместного выполнения одной технологической операции.

Основными показателями эффективности технологического процесса являются выход и качество готовой продукции, а также удельные эксплуатационные затраты, которые определяются тремя основными факторами: качество сырья, построение технологического процесса и технологическое оборудование.

Качество поступающего в переработку сырья определяется установленными ограничительными показателями (таблица 1.1).

Построение технологического процесса должно обеспечивать максимальную его эффективность. Режимы подготовки сырья, его измельчения, сортирования продуктов измельчения по крупности и добротности, смешивания, гранулирования, а также удельные нагрузки на оборудование и другие показатели процесса должны быть оптимальными.

При подготовке зерна на мукомольных заводах выполняют следующие основные операции:

1) предварительная очистка зерновой массы от примесей;

2) гидротермическая обработка (ГТО) зерна;

3) смешивание разнокачественных партий зерна (составление помольной смеси);

4) обработка (очистка) поверхности зерна в щёточных и обоечных машинах;

5) окончательная очистка зерновой массы от примесей.

Кроме этого могут быть включены операции выделения мелкой фракции зерна (если оно не было выделено в элеваторе) и фракционирования по крупности.

При поступлении в размольное отделение мельницы зерно должно иметь следующие показатели качества:

влажность - 15-17%;

содержание сорной примеси - не более 0,4%; в т.ч. вредной примеси - не более 0,05%;

содержание зерновой примеси - не более 4%;

4) содержание сырой клейковины - не менее 25% (в зерне).

Таблица 1.1 - Ограничительные показатели качества зерна, поставляемого на мукомольные заводы (не более)

Показатели, %	Пшеница
Влажность	14,5
Сорная примесь в том числе - всех видов минеральной примеси - вредной примеси	2,0 0,3 0,2
В числе вредной примеси: - горчака, вязеля (вместе или в отдельности ) - спорыньи и головни (вместе или в отдельности) - куколя	0,1 0,15 0,5
Зерновая примесь	5,0
В том числе проросших зерен	3,0
Количество клейковины на помол (не менее) - сортовой - обойный	25,0 20,0
Качество клейковины (не ниже)	II группа

Подготовленное к переработке зерно мягкой пшеницы должно иметь оптимальные технологические свойства, т.е. позволять вырабатывать продукцию наивысшего качества в максимально возможном размере при невысоких удельных затратах.

Зерно, доведённое до оптимальных кондиций, поступает на переработку.

Технологический процесс размола зерна в сортовую муку отличается многоэтапным построением. В размольном отделении мукомольного завода сортового помола пшеницы последовательно осуществляют:

1) относительно грубое дробление зерна и отбор эндосперма в виде крупок и дунстов (драной процесс);

2) сортирование продуктов дробления зерна в драном процессе по крупности (сортировочный процесс);

3) вымол оболочек зерна на конечных системах драного процесса;

4) сортирование крупок по крупности и качеству в ситовеечных машинах (ситовеечный процесс, процесс обогащения крупок);

5) обработку крупок на шлифовочных системах (шлифовочный процесс);

6) размол чистых (обогащённых) крупок и дунстов с целью получения муки (размольный процесс);

7) вымол оболочечных частиц на конечных системах размольного процесса;

8) контрольное просеивание муки в рассевах (контроль муки);

9) обогащение муки синтетическими витаминами (витаминизация).

2.2 Свойство зерна как сырья для производства муки

Мукомольные свойства зерна. Характеризуют комплекс технологических показателей: количество и качество извлеченных крупок и дунстов, степень вымалываемости оболочек, общий выход муки и ее качество, выход и качество муки высоких сортов (муки высшего и первого сортов, манной крупы), расход электроэнергии на выработку 1 т муки. Эти показатели зависят от соотношения составных частей зерна, а также показателей зольности, стекловидности, влажности, крупности, натуры.

Зольность. Зола, получаемая в результате сжигания навески зерна в муфельной печи, состоит из окислов и солей калия, фосфора, натрия, кальция, магния и др. Зольность анатомических частей зерна неодинакова: наибольшую зольность имеют оболочки с алейроновым слоем, наименьшую -- эндосперм.

Части зерна с повышенным содержанием зольных элементов имеют наибольшее количество клетчатки и гемицеллюлоз, снижающих товарные качества муки.

Зольность, будучи косвенным показателем соотношения анатомических частей зерна имеет большое значение для контроля степени отделения оболочек от эндосперма и оценки качества муки. Зольность выполненного зерна всегда ниже, чем зольность щуплого. Таким образом, зольность служит также важным показателем мукомольных свойств зерна, так как она характеризует качество промежуточных и конечных продуктов переработки. Зольность зерна как относительный показатель его качества используют при расчете выходов муки.

Зольность зерна зависит от сортовых особенностей и почвенно-климатических условий его произрастания. Однако из зерна различной зольности необходимо получить муку зольностью не выше нормы.

Стекловидность. Это важный показатель технологических свойств зерна, который определяет режим подготовки зерна к помолу. К стекловидным относят зерна, которые слабо преломляют луч света и при просвечивании кажутся прозрачными. Мучнистые зерна непрозрачны и при просвечивании кажутся темными, в разрезе они белые. Встречаются зерна частично стекловидные. С повышением стекловидности зерна повышается вероятность получения в драном процессе крупо-дунстовых продуктов первого качества, что является главным условием для эффективного проведения техноло-гического процесса.

Стекловидность, характеризуя структурно-механические свойства эндосперма и сопротивляемость зерна разрушающим усилиям, влияет на интенсивность его измельчения и на условия формирования промежуточных продуктов по их количеству и качеству. Стекловидное зерно вымалывается легче, чем мучнистое, и дает большой выход крупок. Стекловидность зерна влияет также на удельный расход электроэнергии при его измельчении.

По стекловидности судят не только о консистенции, но и о качестве эндосперма зерна.

Зерно мягкой пшеницы делят на три группы стекловидности, которые учитывают при размещении его в элеваторе, а также при формировании помольных партий.

Влажность. Этот показатель имеет большое значение не только при хранении зерна, но и при его переработке. Содержание влаги, состояние и характер взаимодействия ее с частями зерна оказывают существенное влияние на его технологические свойства.

Влажность зерновой смеси обусловливает и ее гигроскопичность, т. е. способность поглощения и отдачи влаги, зависящую от физико-технологических свойств и химического состава зерна, а также от термодинамических условий окружающей среды (температуры и относительной влажности).

При гидротермической обработке пшеницы вода в оболочках с развитой капиллярной системой выступает как пластификатор, способствуя нарастанию пластических деформаций и, следовательно, усилению прочности и вязкости оболочек. Проникание воды в эндосперм снижает его прочность.

При переработке зерна повышенной влажности (15,5...16,5%) значительно улучшается качество муки, но снижается производительность мукомольного завода и увеличивается расход электроэнергии на выработку муки. Зерно влажностью свыше 18% практически размолоть в муку невозможно. При переработке сухого зерна влажностью менее 15% его оболочки легко деформируются, дробятся и, попадая вместе с частицами эндосперма в муку, резко ухудшают ее качество. Поэтому увлажнению зерна в мукомольном производстве уделяют большое внимание.

Крупность. Линейные размеры зерна (длина, ширина и толщина) дают представление о его крупности.

Выполненное зерно округлой формы дает больше крупных крупок, чем зерно, имеющее граненую форму и заостренные края. Определение содержания отдельных фракций крупности зерен в партии -- необходимое условие для подбора сит и размера ячеек в триерах.

Если относительное содержание зерен крупной и средней фракций в зерновой партии составляет 85%, то зерно считают однородным или выровненным по крупности.

Выровненное зерно лучше очищается от примесей, так как можно более точно подобрать соответствующий размер отверстий сит для сепарирующих машин, размер и форму ячеек в триерах, скорость воздушного потока в аспирационных машинах, выбрать рабочие зазоры в измельчающих машинах. Выравненность зерна значительно влияет на выход и качество продуктов измельчения пшеницы и ржи. Поэтому на мукомольных заводах зерно сортируют по крупности и выделяют фракцию мелкого зерна, которую направляют для использования в комбикормах.

Натура. Это масса 1 л зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют форма, характер поверхности и влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей.

Зерна округлой формы или с гладкой поверхностью укладываются плотнее, чем удлиненные или с шероховатой (морщинистой) поверхностью. При повышении влажности натура зерна уменьшается. Крупные органические примеси уменьшают натуру, а минеральные -- увеличивают. В однородном по форме и качеству зерне, чем выше натура, тем меньше содержится оболочек и больше эндосперма, следовательно, тем лучше мукомольные свойства зерна. Показатель натуры зерна тесно корреллирует с его плотностью, массой тысячи зерен, крупностью и выравненностью.

2.3 Общие принципы построения технологического процесса

мукомольного производства

Технологические свойства зерна реализуются в процессе переработки его в муку. Несмотря на существенное различие строения и свойств зерна продовольственных культур, в организации и ведении технологического процесса производства муки имеется много общего, что позволяет рассматривать их, используя одинаковый методический подход. Эта значительная общность технологии обусловлена, в частности, и тем, что многовековой опыт мукомольного производства в значительной мере способствовал развитию и совершенствованию технологии крупы. Современные принципы сортового помола пшеницы определились уже более ста лет назад, современная технология крупы насчитывает меньшую историю. Существенное влияние на их совместное развитие оказало конструирование всего комплекса машин и аппаратов, занятых в технологическом процессе на современных мельницах и крупозаводах.

Весь современный технологический процесс на мельницах, логично расчленяется на две стадии: на первом этапе осуществляются подготови-тельные операции, на втором - производится окончательное превращение подготовленного зерна в готовую продукцию. Но и в подготовительном, и в размольном отделениях основная роль принадлежит разделительным процессам. Сепарирование и фракционирование зерна, сортирование продуктов измельчения по крупности и добротности - все эти процессы имеют единую природу, опираются на одни и те же физические законы. К этой группе процессов с полным основанием можно причислить и процесс измельчения, а также шлифования крупок. Во всех этих процессах решается однотипная задача разделения объекта обработки на некоторые составляющие компоненты. Эта общность физической сущности процессов технологии муки имеет важное значение, т.к. позволяет при их теоретическом обосновании использовать единый математический и физический аппарат.

Вторая группа технологических процессов решает задачу объединения различных компонентов в единый комплекс для совместной обработки или же использования иным образом. Сюда относятся гидротермическая обработка, при которой к зерну добавляется вода, а также процессы формирования помольных партий на мельницах и формирования сортов муки из отдельных потоков с различных систем технологического процесса. Однако, теоретическое оснащение этих процессов по существу аналогично задаче разделительных процессов, взятой с обратным знаком.

Использование такого обобщенного подхода к анализу процессов технологии муки и крупы существенно облегчает разработку соответствующего математического аппарата, моделирование процессов, формулировку критериев эффективности и т.п. В частности, большое значение имеет эта общность и для эффективного использования методов системного анализа процессов технологии муки.

Зерно злаковых культур представляет собой сложно организованное тело, анатомические части которого дифференцированы и по структуре, и по свойствам, и по своим физиологическим функциям. Эти морфологические части взаимодействуют между собой в едином организме, причем свойства зерна не являются простой суммой свойств слагающих его элементов. Это определяет зерно как сложную материальную систему.

Особое значение имеет тот факт, что зерно - живой организм, и поэтому оно активно обменивается с окружающей средой массой, энергией и информацией. В связи с этим зерно следует рассматривать как сложную динамическую открытую систему, представляющую собой совокупность взаимодействующих структур и имеющую определенный набор связей с окружающей средой.

Известно, что такие системы обладают способностью саморегуляции, на основе наличия в их структуре большого числа прямых и обратных связей. В динамическом равновесном состоянии зерна главную роль играют обратные связи, действие которых направлено на ограничение или ликвидацию эффекта нежелательного внешнего воздействия; это обеспечивает устойчивость системы, способствует сохранению функций зерна как живого организма.

Здесь различными символами обозначены материальные, энергетические и информационные потоки обмена зерна с окружающей средой. Стрелки внутри системы показывают функциональные связи, определяющие материальные, информационные и энергетические потоки между элементами системы, т.е. между физиологическими частями зерна.

Все протекающие в зерне процессы на любой стадии его развития, послеуборочной обработки, хранения и при выполнении подготовительных операций на мельнице и крупозаводе подчиняются регулирующему воздействию биологической системы зерна, в результате чего обеспечивается их биологически целесообразное направление и развитие.

В конечном счете, какие бы операции не выполнялись с массой зерна, в самом зерне происходят определенные изменения. Именно эти изменения и являются конечным результатом проведения технологических процессов с зерном. Поэтому представление зерна в качестве сложной открытой динамической системы имеет важное значение, т.к. определяет ясный методический подход к изучению его реакции на различные внешние воздействия. При этом постоянно необходимо иметь в виду, что любые изменения в зерне происходят только под непосредственным управляющим влиянием его биологической системы. Управлять свойствами зерна можно, лишь используя эту особенность его как живого организма. Поступающая к зерну информация о состоянии параметров внешней среды и их изменениях прежде всего воспринимается биологической системой, перерабатывается и в результате образуется ответная реакция зерна на это приложенное воздействие. Зная особенности функционирования этой биологической системы зерна, можно уверенно разрабатывать методы и средства воздействия на его состояние, избирать такие варианты режимов обработки зерна, которые дадут высокий эффект выполняемых над зерном процессов.

Исходя из этого, технологи - переработчики заинтересованы в работе с живым зерном, не потерявшим всхожесть и семенные достоинства. Потерявшее жизнеспособность зерно не проявит ожидаемых преобразований своих свойств, как это происходит с биологически живым объектом - зерном.

2.4 Технологический процесс в зерноочистительном отделении

Зерно, поступающее в зернохранилища мукомольных заводов, содержит в своем составе различные примеси (сорные и зерновые), которые необходимо выделить. Помимо выделения примесей в зерноочистительном отделении мукомольного завода необходимо также изменить структурно-механические и технологические свойства зерна для создания условий его эффективного измельчения. Учитывая разнообразие свойств и признаков, различных засорителей зерна, для его очистки приходится использовать различные технологические операции и соответствующие машины. Структура технологического процесса очистки и подготовки зерна, которая представляет собой определенный набор технологических операций, должна обеспечить эффективную очистку и подготовку зерна к помолу: выделение посторонних примесей, очистку поверхности от пыли, улучшение технологических свойств зерна и другие. Основные показатели качества зерна поступающего на мельницу: мягкая пшеница 2, 3 типа, влажностью 12%, стекловидностью 60%.

Структура технологического процесса очистки и подготовки зерна зависит как от засоренности зерна, поступающего на мукомольный завод, так и от требований (норм) к качеству очищенного и подготовленного зерна.

Структура технологического процесса подразделяется на три этапа: первичной очистки зерновой массы от примесей, первичной очистки поверхности зерна и первичной гидротермической обработки. Это основные этапы очистки и подготовки зерна к помолу, на них выделяют около 75...80% всех примесей, находящихся в зерновой массе. Однако поскольку эффективность технологических операций на этих этапах не превышает 80...85% (за исключением отделения камней), то приходится дублировать указанные операции на вторичной очистке зерна, которая включает: этап вторичной очистки поверхности зерна, стерилизацию, вторичную очистку от примесей и завершающую гидротермическую обработку.

Структура технологического процесса и набор технологических операций рекомендованы Правилами. Передача зерна из элеватора (зерно-хранилища) в зерноочистительное отделение мукомольного завода должна производиться отдельными однородными по качеству партиями, которые входят в состав заранее рассчитанной общей помольной партии зерна.

Эти партии являются исходными компонентами для формирования общей помольной партии и поэтому их складируют в бункерах для неочищенного зерна отдельно от других партий. Емкость бункеров для неочищенного зерна рассчитывать такой, чтобы обеспечить запас зерна не менее чем на 50 часов непрерывной работы мукомольного завода. Это необходимо для того, чтобы обеспечить стабильную работу завода независимо от подачи зерна из элеватора, а также для создания условий формирования промежуточной помольной партии зерна из нескольких компонентов. Необходимость создания промежуточных партий обусловлена дифференцированными режимами их водно-тепловой обработки из-за различия технологических свойств.

Зерно из бункеров при выпуске истекает равномерно по всему сечению каждого бункера благодаря наличию 8 отверстий, расположенных в днище бункера. Такой выпуск зерна из бункеров практически исключает его самосортирование. К каждому отверстию в днище бункера предусмотрена самотечная труба. Все самотечные трубы расположены практически под одинаковым углом к вертикали, что обеспечивает одинаковую скорость перемещения зерна в каждой трубе.

Потоки зерна из каждого бункера, входящие в промежуточную партию, направляются в винтовые конвейеры, РЗ-БКШ для перемешивания и далее на магнитные сепараторы У1-БМЗ для выделения металломагнитных примесей. Установка магнитных сепараторов в этом месте технологического процесса обусловлена необходимостью выделения металломагнитных примесей.

Металломагнитные примеси надо обязательно выделить из зерна, так как, попадая в готовую продукцию, они 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. Особенно опасно попадание металломагнитных примесей машины ударно - и стирающего действия.

В зимний период зерновую массу направляют в подогреватель БПЗ, в котором зерно прогревается до 15°С для таяния возможных кусочков льда и создания благоприятных условий проведения гидротермической обработки зерна.

Взвешивание зерна осуществляется на автоматических весах АВ-50 и обеспечивает как оперативный учет принятого на очистку зерна, так и стабильность потока зерна.

Первичное сепарирование осуществляется в сито - воздушных сепараторах А1-БИС-12 с целью выделения из зерновой массы примесей, отличающихся от зерна по геометрическим признакам (толщине и ширине) и

аэродинамическим свойствам. В сепараторе выделяют основную массу сорных примесей, находящихся в зерновой массе. Во всех структурных вариантах технологического процесса очистки и подготовки зерна к помолу первичное сепарирование зерна с целью выделения сорной примеси предусматривают в начале процесса, поскольку эффективность последующих технологических операций, таких как выделение камней, длинных и коротких засорителей и др., зависит от наличия в зерновой массе сорной примеси. В сепараторе А1-БИС-12 выделяют три вида сорной примеси: крупные -- сходом с сортировочного сита (размер отверстий 4,25х25 мм), мелкие -- проходом подсевного сита (размер отверстий диаметром 2 мм) и легкую, осаждаемую в горизонтальном циклоне РЦИ. В зависимости от крупности сепарируемого зерна указанные размеры отверстий сит сепаратора следует корректировать.

Крупные примеси, извлекаемые из зерновой массы сходом сортировочного сита сепаратора, состоят из семян бобовых культур, кукурузы, семян дикорастущих растений, соломы, частей колосьев, крупных минеральных примесей и др.

Эффективность выделения крупных примесей на первичном сепарировании должна достигать 100%. Мелкие примеси, получаемые проходом подсевного сита, состоят из частиц дробленого зерна, пыли минерального происхождения, песка, гальки, мелких семян дикорастущих растений и других примесей, размер которых меньше размера подсевного сита. Эффективность выделения мелких примесей на данной технологической операции должна быть не менее 70...75%. Легкие примеси, которые осаждаются, в горизонтальном циклоне РЦИ выводятся из него шлюзовым затвором и состоят из мелких соломистых частиц, частиц оболочек, пленок и пыли. Эффективность выделения легких примесей должна достигать 85...90 процентов.

Очищенная от сорных примесей зерновая масса направляется на камнеотделительную машину Р3-БКТ-100. Место данной технологической операции обусловлено ее назначением. Во-первых, наличие камней в зерновой массе вызывает опасность искрообразования и взрыва пылевоздушной смеси; во-вторых, очищенная на первичном сепарировании зерновая масса уже практически не содержит крупных камней и других сорных примесей, препятствующих эффективному выделению оставшихся камней, размер которых близок к размерам зерновки пшеницы. Таким образом, созданы достаточные условия выделения из зерновой массы камней на начальном этапе ее очистки. К минеральной примеси относят: камни, гальку, частицы шлака, руды, земли, стекла, немагнитных металлов и другие примеси, которые отличаются от зерна по плотности и состоянию поверхности. Эффективность выделения минеральной примеси на камнеотделительных машин достигает 98…99 процентов.

Пройдя магнитную защиту во избежание возможного искрообразования и взрыва, а также повреждения рабочей поверхности машины, зерно направляется на машину с ячеистой вращающейся поверхностью триер - куколеотборник А9-УТК-6 для выделения коротких примесей, а затем А9-УТО-6 для выделения длинных примесей.

Эффективность очистки поверхности зерна оценивается снижением зольности (на 0,01…0,003%) и увеличением количества битых зерен (допускается не более 1%).

На поверхности, в бороздке и бородке зерен, прошедших через сепараторы и триеры, остается большое количество пыли и микроорганизмов, а также комочки грязи, приставшие к зернам. В зерноочистительном отделении мукомольного завода для очистки поверхности зерен, частичного удаления бородки, зародыша, а также снятия (шелушения) верхних плодовых оболочек применяют машины ударно-истирающего действия. Такой принцип действия, как правило, реализуется в машинах с бичевым ротором, вращающимся в неподвижной цилиндрической обечайке. Для очистки поверхности зерна применяют два типа машин: обоечные и щеточные. Обоечные машины Р3-БМО-6 выполнены с вертикальным или горизонтальным рабочим органом, а цилиндрическую обечайку в зависимости от технологического назначения изготовляют из абразивного материала или металлической 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. В этом типе машин получают две фракции: зерно и продукты шелушения, которые разделяются воздушным потоком при последующей обработке. Технологическая эффективность очистки оценивается снижением зольности зерна, при этом нормируется его дробление.

К основным факторам, влияющим на эффективность обработки зерна в обоечной машине, следует отнести: окружную скорость бичевого ротора; нагрузку; расстояние между кромкой бичей и цилиндром; характер и состояние поверхности обечайки; прочность связей оболочек с эндоспермом; влажность зерна.

Для удаления пыли из рабочей зоны обоечной машины ее необходимо постоянно аспирировать.

Выделение из зерновой смеси примесей, отличающихся от основной культуры аэродинамическими свойствами, проводят при сепарировании, как правило, в вертикальном воздушном потоке. К таким примесям относят щуплые, недоразвитые зерна, пленки, оболочки, полову, солому, куски стебля, объединяемые общим названием легкие примеси (относы). Принцип воздушной сепарации зерна основан на различии аэродинамических свойств компонентов зерновой смеси. Основным показателем аэродинамических свойств частиц смеси, определяющим ее делимость в воздушном потоке, служит скорость витания.

Включение обоечной машины без установки перед ней магнитного сепаратора и работающей системы аспирации не допускается.

На этом завершается этап первичной очистки зерна от примесей и первичной очистки поверхности зерна. В дальнейшем зерновая масса направляется на этап основной гидротермической обработки зерна (ГТО).

ГТО зерна осуществляют методом холодного кондиционирования. Увлажнение зерна проводят в увлажнительных машинах А1-БШУ-2, которые обеспечивают прирост влаги в зерне до 5% и тщательное увлажнение поверхности каждой зерновки. Для завершения структурно-механических и биохимических изменений в зерне, возникших в зерне в результате его увлажнения, зерно помещают в бункера для отволаживания. Режим ГТО, определяемый величиной его увлажнения и временем отволаживания в бункерах, устанавливают в соответствии с рекомендациями Правил организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах

для различного по качеству зерна, отличающегося по стекловидности, типовому составу, исходной влажности. ГТО различного по качеству зерна проводят, как правило, параллельными потоками, устанавливая дифференцированные режимы обработки для каждого из них.

Оптимальной технологической влажностью пшеницы принято считать 15...16%, продолжительность отволаживания зерна при холодном кондиционировании 12 ч.

Продолжительность кондиционирования пшеницы определяется не только ее структурно-механическими свойствами, но и зависит от исходной влажности зерна и некоторой степени его шелушения при обработке поверхности. При шелушении неувлажненного зерна пшеницы нельзя забывать, что ее оболочки относительно непрочны, и в этом случае абразивная поверхность дисков воздействует на поверхность зерна жестко, глубоко и неравномерно. При этом снятые слои оболочек отличаются небольшими геометрическими размерами и сравнительно низкой зольностью. Такие явления часты при шелушении зерна влажностью до 12 %. В то же время при увлажнении такого зерна происходит быстрое проникновение влаги в эндосперм, в результате чего усиливаются пластические деформации и оно доводится до технологической влажности, когда нарушается целостность оставшихся слоев оболочек, неизбежно чрезмерное их измельчение и попадание в муку.

Затем зерно вновь направляют на обоечную машину для повторной обработки поверхности, далее на щеточную. Затем зерно поступает на энтолейтор-стерилизатор РЗ-БЭЗ, в котором уничтожают живых вредителей хлебных запасов и разрушают зерновки, поврежденные клопом-черепашкой, с последующим выделением битого зерна на воздушном сепараторе РЗ-БАБ. Разрушаются также зерновки, имеющие низкую прочность (щуплые, испорченные сушкой и другие), которые нежелательно направлять в размольное отделение, так как такие зерновки легко разрушаются и, попадая в муку, ухудшают ее качество.

Изучение технологической операции стерилизации зерна показало ее высокую эффективность не только по уничтожению зараженности живыми вредителями и скрытой зараженности, но и по увеличению микротрещин в

нормативном зерне, что способствует повышению его крупообразующей способности.

Технологическая операция воздушного сепарирования на сепараторе РЗ-БАБ и сепарирования на сепараторе А1-БИС-12 предназначена для окончательной очистки зерна от примесей (битое зерно, сечка, органическая пыль), образовавшихся при очистке зерна и его обработке в энтолейторе.

Очищенное от примесей зерно направляют на завершающий этап гидротермической обработки, которая заключается в небольшом (на 0,3...0,5%) увлажнении поверхности зерна с последующим его кратковременным отволаживанием в бункере в течение 20...30 мин. Данная технологическая операция предназначена только для увлажнения поверхности зерна с целью повышения прочности оболочек для того, чтобы меньше дробились при измельчении зерна на вальцовых станках. Для равномерного увлажнения поверхности каждой зерновки используют увлажнительные аппараты распыливающего действия А1-БШУ-1. Кратковременное отволаживание зерна в бункере используется для равномерного распределения поглощенной зерном влаги в пределах плодовой и семенной оболочек.

Очищенное и подготовленное к помолу зерно взвешивают на расходомере УРЗ и направляют в размольное отделение на I драную систему. Взвешивание необходимо для оперативного учета зерна, направленного в размол, который используется при определении фактического выхода муки, как общего, так и выхода муки по сортам и выхода отрубей.

При наличии в побочных продуктах и отходах основного зерна сверх допустимых норм они подлежат контролю с целью выделения зерна основной культуры. Контроль побочных продуктов и отходов осуществляется на, буратах ЦМБ-3

На бурат направляют побочные продукты и отходы с различных машин технологического процесса очистки зерна: ситовоздушного сепаратора, обоечных машин и других. В бурате устанавливают два сита. Первое сито с размерами отверстий 1,6...2,0 мм, а второе -- с отверстиями 5 мм. Проходом первого сита выделяют мелкие минеральные примеси, которые, как правило, в зависимости от их качества направляют в отходы, однако, если зерно прошло предварительную очистку в элеваторе, то эти отходы могут быть направлены в побочные продукты соответствующей категории. Проходом второго сита выделяют битое зерно (сечку), которое пропускают через магнитный сепаратор и направляют на измельчение, а затем в побочный продукт.

Сходом с сита с отверстиями 5 мм получают смесь годного зерна, крупных и легких примесей и направляют в аспиратор, где выделяют годное зерно и возвращают его в общий зерновой поток, а примеси -- на измельчение.

Допускается раздельная обработка отходов с машин первичной очистки зерна и вторичной. Некоторые виды отходов контролируют индивидуально. К ним относятся: отходы камнеотделительных машин, триеров, а также отработавшая моечная вода с машин мокрого шелушения.

2.5 Технологический процесс в размольном отделении

Для получения сортовой муки высокого качества необходимо отделить эндосперм от оболочек без их значительного измельчения.

Весь сортовой помол состоит из четырех этапов: драного (крупо- образующего); сортирования крупок и дунстов по качеству (процесс обогащения), размольного процесса и контроля муки.

Назначение драного процесса заключается в том, чтобы раздробить зерно на сравнительно крупные части. При этом надо извлечь из эндосперма на первых драных системах возможно большее количество промежуточных продуктов в виде крупок и дунстов с минимальной зольностью и небольшое количество муки, а на последних системах отделить от оболочек оставшиеся частицы эндосперма.

Крупки, дунсты и мука, полученные в драном процессе и отнесенные к зерну, поступающему в размол, составляют общее извлечение, по которому определяют эффективность драного процесса в целом.

Зерно, подготовленное к помолу, направляют в вальцовые станки I др.с. Зерно поступает на Iдр.с. с основными показателями качества: влажностью 15,5%, содержание сорной примеси 0,4%. Драной процесс включает четыре системы без разделения на крупные и мелкие.

Вальцовые станки А1-БЗН (6 штук) с вальцами размером 250x1000 мм и водяным охлаждением быстровращающихся вальцов, а также автоматическим привалом и отвалом медленновращающегося вальца.

Назначение размольного процесса - измельчение в муку крупок и дунстов, полученных в драном процессе и освобожденных от оболочек при обогащении. Этот этап, завершающий в технологическом процессе. С каждой размольной системы стремятся получить, возможно, большее количество муки с минимальной зольностью при максимальных удельных нагрузках на технологические машины и минимальном удельном расходе энергии.

Крупки и дунсты размалывают на 4 размольных системах.

Показатели технической характеристики систем подобраны так, чтобы обеспечивалось достаточно интенсивное измельчение продуктов.

Плотность нарезки рифлей по системам драного процесса увеличивается с 5 до 9, а в размольном процессе равна от 10 до 11 на 1 см.

Уклон рифлей принят в средних пределах, скорость быстровра-щающегося вальца - 5-7м/с, а отношение окружных скоростей вальцов 2,5:1,0, угол заострения рифлей г = 100° при соотношении 25/70°, взаимное расположение рифлей «острие по острию». На V др. с., 1 р.с.кр., 2 р.с.кр., 3 р.с.кр., 4 р.с. рифли установлены «спинка по спинке», но при низкой стекловидности зерна можно принимать и «острие по острию».

В драном процессе отбирают крупную крупку, смесь средней и мелкой крупок, дунсты и муку. Крупки извлекают только на первых двух системах, дунсты выделяют также и на III др.с.

В драном процессе с ходовые продукты идут с системы на систему.

Муку отбирают на всех драных системах, поэтому рассевы типа: Р3-БРВ на драных системах собраны по схеме № 4 и №5, а на размольных системах по схеме № 15.

Для отбора муки на всех системах установлены густые сита № 45/50 - для муки высшего сорта и сита №41/43 - для муки первого сорта, чтобы можно было обеспечить ее высокую дисперсность. На контрольном просеивании применяют более редкие сита, так как задача состоит в отборе случайно попавших в муку крупных частиц.

Процесс обогащения крупок и дунстов сокращен. На данном мукомольном заводе используются две ситовеечные машины А1 - БСО. Схода с этих машин направляются на III др.с., а проходы на первую и вторую размольные системы.

На размольных системах извлечение муки должно составлять 55....65 процентов на 1-й р.с. 35...45 процентов на остальных по отношению к массе поступающего на систему продукта. В драном и размольном процессах извлекают примерно одинаковое количество муки, в общем 70...71 процентов, так что масса схода с контрольного рассева равна 1...2 %. В цех готовой продукции направляют около 72 % муки. Отруби отбирают в количестве 26 %. Следовательно, в сумме 98 %. Остальные 2 % представляют собой отходы I и II категорий (1,5 %) и III категории (0,5 %).

2.6 Расчет оборудования зерноочистительного отделения мукомольного завода

Емкости для неочищенного зерна рассчитывают на 25-30-часовую про-изводительность мельницы. При расчете емкостей для отволаживания зерна учитывают производительность мельницы, продолжительность отволажива-ния, принцип подготовки зерна к помолу (общая, последовательная, парал-лельная очистка высоко и низкостекловидного зерна).

Машины рассчитывают по отраслевым технологическим нормам.

Объем емкостей определяют по формуле:

(2.1)

где v - объем емкости, м3;

- время запаса, ч;

- объемная масса, (для пшеницы = 0,75 т/м3);

k - коэффициент использования емкости, (k = 0,85);

Q - заданная производительность, т/ч

Высота этажа мельницы Н = 4,8 м. При расположении емкостей по высоте на три этажа высота емкостей для неочищенного зерна будет равна:

Емкость принимаем квадратного сечения со стороной размером 3 м, тогда площадь ее сечения составит:

Площадь, занимаемая емкостями, равна:

(2.2)

где v - объем емкости, м3;

Hемк. - высота емкости, м

Тогда количество емкостей будет равно:

(2.3)

где Fемк. - площадь, занимаемая емкостями, м2;

fемк. - площадь сечения одной емкости, м2

бункера.

Производительность оборудования зерноочистительного отделения рассчитывают с запасом 10-20% по сравнению с производительностью размольного отделения. Это делают для обеспечения бесперебойной работы размольного отделения и возможного повышения производительности мельницы в результате внедрения более совершенного оборудования, прогрессивных приемов и способов в технологическом процессе.

Тогда производительность будет равна:

т/час (2.4)

где Q - заданная производительность мельницы, т/час;

1,2 - 20% - ый запас

т/час

Часовая производительность мельницы будет равна:

т/час (2.5)

Все транспортное оборудование подбираем с учетом этой производительности.

Автоматические весы. Предел производительности автоматических весов от 6 т/час до 15 т/час.

Определяем количество весов:

(2.6)

где Qч - часовая производительность мельницы, т/час;

Qв - часовая производительность весов, т/час

Устанавливаем одни весы АВ-50.

Магнитные колонки. Производительность магнитных колонок У1-БМЗ-01 12 т/ч.

Количество магнитных колонок:

Устанавливаем одну магнитную колонку У1-БМЗ-0,1.

Подогреватели для зерна. Производительность подогревателя для зерна 5 т/ч.

Количество подогревателей для зерна:

Устанавливаем один подогревателя БПЗ.

Сепарирующие машины. Производительность сепаратора А1-БИС-12-12 т/ч.

Количество сепараторов:

Устанавливаем один сепаратор А1-БИС-12.

Камнеотборочные машины. Производительность камнеотборника Р3-БКТ-100 12 т/ч.

Количество камнеотборников:

Устанавливаем один камнеотборник Р3-БКТ-100.

Триеры. Куколеотборники (дисковые). Производительность дискового куколеотборника А9-УТК-6 при наличии контрольных дисков 6 т/ч.

Количество куколеотборников:

Устанавливаем один куколеотборник А9-УТК-6.

Овсюгоотборник. Производительность овсюгоотборника А9-УТО-6 6 т/ч.

Количество овсюгоотборников:

Устанавливаем один овсюгоотборник А9-УТО-6.

Обоечные машины. Обоечные машины со стальным цилиндром. Производительность обоечной машины Р3-БМО-6 6 т/ч.

Количество обоечных машин:

Устанавливаем одну обоечную машину Р3-БМО-6.

Аспирирующие машины. Производительность воздушного сепаратора Р3-БАБ 9 - 12 т/ч.

Количество аспираторов:

Устанавливаем один аспиратор Р3-БАБ.

...