|
Эта подгруппа помолов является
основной в мукомольной промышленности. В нее входят двух- и трехсортные
помолы пшеницы в хлебопекарную муку с выработкой высшего сорта, односортный
помол пшеницы в муку первого сорта, а также помолы пшеницы в муку для
макаронных изделий. Объем производства в СССР этой погруппы помолов превышает
90 %. Общий выход муки из зерна базисного качества установлен таким:
односортный помол 72 % муки первого сорта, двух- и трехсортные помолы в
хлебопекарную муку 75 или 78%, двухсортные помолы в макаронную муку 72...75
%, трехсортные 75 или 78 %. В последние годы для большого числа предприятий
общий выход муки снижен с 78 до 75 %.
При этом заметно возросло производство муки высоких
сортов, так как уменьшился отбор низкокачественной муки с последних систем
драного и размольного процессов. Этот выход муки в настоящее время стал
основным, преобладающая роль его сохранится и в будущем. Установленное
соотношение выходов муки по сортам предусматривает преимущественное
производство высоких сортов. В среднем по СССР выход муки высоких сортов
(высший + первый сорт) при 78 %-ном помоле^ превышает 55 %, а при 75 %-ном
более 62 %. На передовых предприятиях высокие сорта муки получают в
количестве 68...72 %,что не считают пределом.
Структурная схема процесса представлена на рисунке XXV-16.
Повышенные требования к выходу муки высоких сортов существенно усложняют
организацию технологического процесса. При этих помолах процесс и его этапы
полностью развиты. Сложность анатомического строения зерна и задача получения
муки только в результате измельчения крахмалистой части эндосперма требуют
многоступенчатого построения процесса помола. На первом этапе в драном
процессе происходит первичное дробление зерна. Основная его задача состоит в
извлечении крахмалистого эндосперма в виде крупочных продуктов. На первых
системах драного процесса муку получают как побочный продукт. На последних
системах вымалывают оболочки, отбирая оставшийся в сходовых продуктах
эндосперм в виде муки и дунстов.
Выделенную крупку дополнительно сортируют на фракции по
крупности, причем освобождают ее от муки. Полученные при этом чистые дунсты
могут быть направлены в размольный процесс, а крупка поступает в ситовеечные
машины для обогащения. Часть крупки в си- товеечньщ процесс может быть
направлена непосредственно с драных систем, минуя этап сортирования.
Прошедшая этап обогащения крупка не представляет собой
продукт, полностью подготовленный к измельчению. В ее массе присутствует
определенное количество сростков, при размоле которых получается мука
.невысокого качества. Поэтому крупку с ситовеечных направляют на шлифовочные
системы, где она проходит дополнительное дробление. Размеры крупки
уменьшаются, но она освобождается от оболочек. Образовавшиеся чистые дунсты
направляют на размольные системы, а крупку повторно обогащают в ситовеечных
машинах. После этого основную массу крупки направляют на размол, а некоторые
потоки вновь возвращают на шлифовочные системы для дополнительной обработки.
В шлифовочном процессе получают незначительное количество муки, образующейся
при дроблении крупки-.
Задача размольного процесса состоит в измельчении крупки в
муку. Именно на этом этапе получают основное количество муки (не менее 2/3). Таким
образом, все предыдущие этапы являются подготовительными. Извлеченная в
размольном, шлифовочном, сортировочном и драном процессах мука проходит
контрольное просеивание (по сортам) и поступает в цех готовой продукции для
реализации. Сюда же направляют и манную крупу, выделенную в ситовеечном
процессе. Полученные на последних системах драного и размольного процессов
отруби подают в склад для последующего использования их в качестве
компонентов комбикормов.
Организация технологического процесса сложных повторительных
помолов с развитым процессом обогащения характеризуется наличием не только
прямых, но и обратных связей между отдельными этапами. Это существенно
усложняет его ведение и повышает требования к стабилизации режимов на каждом
этапе, а в пределах этапов — на каждой технологической системе.
Организация и ведение драного процесса. Это начальный этап
помола, на котором необходимо провести предварительное измельчение
поступающего в размольное отделение зерна так, чтобы превратить крахмалистый
эндосперм в крупку и дунсты, сохранив оболочки в виде крупных частиц (). Для
удобства рассмотрения на схеме представлены и основные системы этапа
сортирования крупок.
Рифли на вальцах драных систем нарезают крупные, так как
тонкого измельчения продуктов не требуется. Уклон рифлей небольшой, что снижает
образование мелких продуктов. Эту же цель преследует и установка рифлей в
положение «спинка по спинке». Отношение окружных скоростей вальцов на первых
трех системах 2,5, на IV и V уменьшено до 1,5, что снижает измельчение
оболочек. Скорость быстровраща- ющегося вальца — 6 м/с. Угол заострения
рифлей 95°, за исключением IV др. с. кр. и V, где он увеличен до 100°.
При сортировании продуктов измельчения в рассевах.
сходовые продукты делят на две фракции по крупности и обрабатывают их
раздельно в вальцовых станках последующих систем. Благодаря этому можно
подобрать режим измельчения для каждой системы и быстро выделить эндосперм.
Поэтому верхние сходовые продукты с IV др. с. направляют для вымола в машину
AI-БВУ. Верхний сход с V др. с. также обрабатывают в машине А1-БВУ.
Общее извлечение продуктов в драном процессе должно
составлять около 80%, в том числе муки не более 20 %. На первых трех системах
извлекают особо ценные крупочные продукты с высоким содержанием эндосперма,
так называемые продукты первого качества. Чем выше их извлечение и ниже
зольность, тем лучшие условия создаются для ведения последующих процессов. В
конечном счете выход муки высоких сортов определяется прежде всего величиной
извлечения продуктов первого качества.
Суммарное извлечение крупной крупки обычно составляет
18... 20 %, средней 25...26 % и мелкой 8....10 % по отношению к I др. е.,
т.е. 50...55 %. Эти продукты обогащают в ситовеечных машинах, обрабатывают на
шлифовочных системах и т. д., а затем направляют на первые размольные
системы. Кроме того, на системах сортирования отбирают 10...12 % дунстов,
которые непосредственно поступают в размольный процесс. Всего получают
несколько больше 64 % продуктов первого качества и 17... 18 % муки. На IV др.
с. направляют только 18... 19 % сходовых продуктов с низким содержанием
эндосперма.
На IVдр. с. образуется небольшое количество мелкой крупки
и дунстов, на V — дунстов; это высокозольные продукты, их относят к продуктам
второго качества, подают для измельчения на последние системы размольного
процесса. Для отбора муки установлены густые сита, с I...III др. с. потоки
муки поступают в первый, а с остальных — во второй сорт. Кроме сортировочных
систем, можно использовать системы повторного сортирования дунстов и сходовых
продуктов с некоторых ситовеечных систем.
Организация и ведение ситовеечного процесса. Извлечнную в
драном процессе крупку направляют в ситовеечные машины для повышения ее
добротности по содержанию чистого эндосперма. Эта операция, если правильно
подобраны режимы, проходит с высокой эффективностью, особенно при
использовании современных двух- и трехъярусных машин ЗМС-2-2 и ЗМС-2-4. Все
ситовеечные системы можно разделить в зависимости от поступающих на них
продуктов. Основное число систем занято на обогащении продуктов первого
качества, 2...3 системы — продуктов второго качества (с IV др. е., сходовых и
с сортирования сходов ситовеечных машин), несколько систем загружают крупкой
со шлифовочных систем.
схема ситовеечного процесса. На обогащении выделенных в
драном процессе, крупок заняты девять ситовеечных систем. Крупную крупку
после обогащения направляют двумя потоками на 1-ю и 2-ю шл. с. для
дополнительной обработки. Проход всех сит СВ 5 и проходы последних двух сит
СВ 6, СВ 7 и СВ 8 идут на 3-ю шл. с. Обогащенную мелкую крупку, получаемую
проходом первых трех сит СВ 6, СВ 7 и СВ 8, направляют для измельчения на 1-ю
р. с. Сходовые продукты со всех ситовеечных систем, за исключением СВ 9 и
сходов верхнего яруса сит СВ 1 и СВ 3, идут н'а 4-ю шл. с.
На СВ9 обогащается мелкая крупка второго качества,
полученная на IV др. с. Из-за более высокой зольности после обогащения ее
направляют на 7-ю р. с. (проход первых трех сит) и на 4-ю шл.с. (проход
последних двух сит); сход возвращают на V др. с. Таким образом, на этих
ситовеечных системах происходит первичное обогашение крупок первого и второго
качества, извлеченных в драном процессе. Основная масса крупок поступает
далее на шлифовочные системы, а затем — на повторное обогащение на
ситовеечных системах. В технологических схемах не указывают относы с
ситовеечных машин, которые осаждаются в аспирационных пылеуловителях и затем
поступают на специальную систему сортирования или же на систему сортирования
проходов вымольных машин для отрубей.
Наибольшая эффективность обогащения в ситовеечных машинах
достигается в том случае, если крупка проходит последовательно по системам
обоих ярусов. В таблице XXV-18 приведены данные, полученные при параллельном
и последовательном способах обогащения средней и мелкой крупок II др. с. При
этом зольность поступающих в ситовеечные машины продуктов была: средней
крупки 0,64%, мелкой 0,53%. При расчете коэффициентов эффективности процесса
количество поступающего продукта принято за 100 %.
При переходе на последовательный способ обогащения выход
крупки увеличился на 1,6.Л2,6 %, причем зольность ее снизилась на О,ОЗ...0,04
%. В результате комплексный коэффициент эффективности повысился на 10... 13
единиц.
В ситовеечном процессе получают также манную крупу
посредством двукратного последовательного обогащения наиболее * низкозольной
крупной крупки со II др.с. Сходовый продукт с контрольной ситовеечной машины
можно направить на 1-ю шл.с., так как он уже прошел обогащение на предыдущей
системе. Нумерация сит и распределение продуктов показаны на рисунке XXV-19.
Зольность манной крупы из мягкой пшеницы должна быть не более 0,60 %, из твердой
0,85 %.
Организация и ведение шлифовочного процесса. На
шлифовочные системы поступают крупки, в которых содержится заметное
количество сростков. Шлифовочный процесс в развитых схемах помола включает
4...5 систем, из которых одна обычно выделена для шлифования сходовых
продуктов с ситовеечных и других шлифовочных систем ( XXV-20). В данном
случае эту роль выполняет 4-я шл. е., на которую поступают сходовые продукты
с СВ 1...СВ 8, СВ 11...СВ 13, а также верхние сходы со 2-й и 3-й шл. с.
Шлифовочный процесс органически связан с ситовеечным.
Техническая характеристика систем подобрана с таким
расчетом; чтобы обеспечить дробление частиц эндосперма при сохранении целыми
оболочек на сростках. Поэтому на всех системах принято невысокое отношение
окружных скоростей вальцов и взаимное расположение рифлей «спинка по спинке».
Плотность нарезки рифлей на 1-й системе— 9, а 2-Й...4-Й—10 на 1 см. Соотношение рифлей 35/65. Уклон рифлей — 8 %, отношение скоростей вальцов — 1,5, скорость
быстровращающегося вальца — 6 м/с. Задача шлифовочного процесса состоит в
подготовке крупки к повторному обогащению б~ситовеечных машинах и измельчению
на размольных системах. В соответствии с этим устанавливают высокие режимы
измельчения. Извлечение муки (% к данной системе) должно быть 10...15%, а
крупок и дунстов 70...80%.
На шлифовочные системы поступают крупки, полученные ранее
на первых системах драного процесса и обогащенные в ситовеечных машинах.
Извлеченные крупки направляют для дополнительного обогащения,-а низкозольные
дунсты подают на 1-ю и 2-ю р. е., на которых вырабатывают муку высшего сорта.
4-ю шл.с. загружают продуктами второго качества, поэтому с нее дунсты идут на
4-ю р. с. для измельчения в муку первогЬ сорта.
Муку на всех системах извлекают- проходом сит № 46к — 49к.
На 3-й и 4-й шл.с. рассевы ЗРШ-М собраны по схеме № 2, а на 1-й и 2-й шл.с. —
по схеме № 1. Это обусловлено тем, что на 1-ю шл.с. поступает крупка, при
дроблении которой образуется большее число фракций. Верхний сход на этой
системе отличается высоким содержанием оболочек, поэтому его возвращают в
драной процесс. В шлифовочном процессе используют рифленые вальцы.
Рациональная организация и ведение в оптимальном режиме
шлифовочного процесса позволяют упростить схему ситовеечного процесса,
уменьшить число систем обогащения. Это целесообразно, так как оптимизировать
режим на ситовеечных системах сложнее, чем на шлифовочных. Й наоборот, при
высокоэффективной работе ситовеечных машин можно уменьшить число шлифовочных
систем. В этом случае экономится электроэнергия, так как расход ее на привод
вальцовых станков выше, чем ситовеечных машин. Кроме того, сокращается
протяженность технологического проце'сса. В сочетании со шлифовочными
системами работают ситовеечные машины СВ 11... СВ 14. Крупка после обогащения
вновь поступает на шлифовочные системы, и только после повторного обогащения
мелкая крупка с машин СВ 12... СВ 14 направляется на размол.
Последовательность подготовки крупок к размолу посредством
обогащения на ситовеечных и шлифовочных системах показана на рисунке XXV-21.
Крупная крупка проходит через СВ 1, далее 1-ю шл. с. и 2-ю шл. е.; с 1-й
шл.с. второй сход поступает на СВ 11, затем на 2-ю шл.с. и 3-ю шл.с., далее
на СВ 12 и СВ 13, на 3-ю шл.с. и 4-ю шл.с., СВ 14. Подобным образом
многократно обрабатывают и среднюю крупку: СВ 2,1-я шл. с. и 2-я шл. с. ит.
д. до СВ 14. Поэтому на размольные системы поступает мелкая крупка высокого качества,
в результате интенсивного измельчения которой получают низкозольную муку
высшего сорта. Без такой подготовки крупок к размолу невозможно чполучить
муку высокого качества.
Организация и ведение размольного процесса. Размольный
процесс — заключительный в измельчении зерна. Задача его состоит в
интенсивном измельчении обогащенной мелкой крупки и дунстов в муку. Обычно
размольный процесс включает 8... 10 размольных и 1... 2 сходовые системы (
XXV-22). Всего по данной схеме принято девять размольных и одна сходо- вая
системы. Начиная с 4-й измельчение ведут на гладких вальцах, что пс-
зволяет уменьшить зольность и повысить извлечение высоких
сортов муки.
Сходовые продукты с 1...4 р.с. обрабатывают на специальной
системе, а дунсты идут с системы на систему. Сход с 9-й р. с. направляют на
систему пересева проходов. На 7-й...9-й р. с. дунсты не отбирают. Основное
количество муки получают в размольном процессе. При общем выходе 75 % на
современных мукомольных заводах до 60 % муки получают на размольных системах
и только около 15 % на системах драного и шлифовочного процессов.
Большое значение имеет организация и ведение процесса на
предыдущих этапах, с тем чтобы обеспечить размольный процесс достаточным
количеством низкозольных крупок и дунстов. Особенно важно загрузить первые
три размольные системы, на них должно поступать не менее 50% (к I др. с.)
обогащенных продуктов
Размольные системы с рифлеными вальцами отличаются высокой
плотностью нарезки рифлей (12 на 1 см), что способствует тонкому измельчению
продуктов. Углы заострения рифлей (100°) при соотношении 35/65 и их взаимное
расположение «спинка по спинке» юбеспечивают преимущественное измельчение
эндосперма и поэтому низкую зольность муки. Уклон рифлей — 8%. На современных
предприятиях средневзвешенная зольность муки, извлекаемой на первых системах
размольного процесса, не превышает 0,50 %. Повышенное отношение окружных
скоростей вальцов на первых трех системах (до 2,5) позволяет увеличить
извлечение муки до 601% на каждой из 1...3-Й р. с. по отношению к данной
системе вместо 30...35 % при отношении 1,5.
Важное значение для качества муки и выходов высоких сортов
имеет применение вальцов с микрошероховатой поверхностью. При измельчении на
таких гладких вальцах содержащиеся в поступающих продуктах частицы оболочек
остаются целыми. Благодаря этому зольность муки снижается, белизна ее
возрастает.
Впервые метод электроэрозионной обработки вальцов
предложен в 1953 г. Затем были разработаны режимы ее применительно к
отдельным системам размольного процесса. Микрошероховатость поверхности
вальцов 5-й р. с. должна составлять 60...80 мкм, 6...7-Й — 40...60, 8...9-Й
систем — 20...40 мкм. Применение микрошероховатььх вальцов дает особенно
хорошие результаты, начиная с 5-й р.с. Возрастает общий выход муки на 1 %,
при одновременном снижении средневзвешенной зольности на 0,05 %, а муки
второго сорта на 0,10...0,30 %.
Износостойкость гладких вальцов выше, чем рифленых на 5-й
р. е., на 250...300 ч, на 8-й р. с. на 800 ч. Вследствие этого повышается стабилизация
процесса измельчения в размольном процессе и снижаются эксплуатационные
расходы. Окружную скорость вальцов на последних системах размольного процесса
целесообразно уменьшить до 4,0... 4,5 м/с, в результате чего снижается
зольность муки.
При установке центробежных измельчителей для
дополнительной обработки продуктов непосредственно после вальцовых станков
первых размольных систем повышается
Формирование сортов муки. Извлеченные на отдельных
технологических системах потоки муки отличаются друг от друга по всем
показателям качества. В зависимости от характеристики поступающего в
вальцовый станок продукта, режима измельчения, схемы рассева, нумерации сит и
других факторов в муке колеблются содержание белка, клейковины, крахмала,
зольность, белизна и т. д. Например, при анализе потоков муки на мукомольном
заводе ВНИИЗ было найдено, что белизна их изменяется от 11 до 52 единиц
цветомера ФПМ-1, зольность от 0,36 до 1,03 %, содержание сырой клейковины от
28 до 51 %, причем качество ее также заметно различается. На некоторых
предприятиях зольность потоков муки на вымольных системах драного процесса
достигает 2 % или даже превышает эту величину. Эти потоки муки необходимо так
объединить, чтобы получить заданные сорта муки, имеющие установленные
показатели качества не ниже требований стандарта.
При строгом соблюдении рекомендаций Правил можно
предложить следующий вариант формирования муки по сортам: мука высшего сорта
— с 1-й, 2, 3-й р.с.; мука первого сорта — с I, II, III др. е., 1-й, 2, 3,
4-й шл.с., 4-й, 5, 6-й р.с. и 1-й сх.е.; мука второго сорта с остальных
систем. Однако этот вариант на современных мукомольных заводах нельзя считать
оптимальным. Анализ показывает, что часто выход муки высоких сортов может
быть повышен в результате перевода некоторых потоков муки из второго сорта в
первый или из первого в высший сорт.
Такой анализ проводят по балансу муки, рассчитывая
кумулятивную (накопительную) кривую зольности и математически ее обрабатывая
( XXV-20). Кумулятивная кривая определяет изменение средневзвешенной
зольности муки по мере увеличения ее выхода. Для расчета исходные данные
баланса муки располагают в порядке возрастания зольности ее потоков с
отдельных систем процесса. Зольность муки находят как средневзвешенную
величину для каждого значения выхода муки, полученного нарастающим итогом.
Для формирования муки высшего сорта необходимо объединить
потоки с 1, 2-й р. е., 3-й и 5-й сорт, е.; в муку первого сорта направить
потоки с . 1-й, 3, 6, 7-й сорт, е., 1-й, 2, 3-й Д1Л. е., 1-й сх. е., 3-й, 4,
5-й р. е.; в муку второго сорта — с остальных систем. На этой основе и
следует организовывать формирование сортов муки при многосортных помолах.
Анализ зольности занимает много времени, поэтому оперативные
решения по ходу процесса помола исключаются. Если же контролировать качество
муки по белизне, то можно на каждом потоке муки (или на объединенных группах
потоков ее, заведомо близких по качеству) установить цветомеры и
создать автоматизированную систему с ЭВМ.
В этом случае можно при существенном изменении белизны
отдельных потоков оперативно регулировать и порядок формирования сортов муки,
переключая отдельные потоки из низших в высшие сорта или же наоборот. При
этом будет обеспечено максимально возможное извлечение высоких сортов и в то
же время постоянное соответствие их качестза заданным граничным условиям, т.
е. формирование сортов муки на предприятии будет осуществляться в оптимальном
варианте.
Потоки муки объединяют обычно до контрольного просеивания.
Индивидуальные потоки муки поступают в шнек-смеситель, затем проходят по
транспортной системе (самотечные трубы, нории или ма- териалопроводы и т.
п.), просеиваются и направляются на последующие операции. В результате мука
хорошо смешивается и стабилизируются показатели ее качества при реализации.
Распределение оборудования по системам технологического
процесса. Для подгруппы сложных повторительных помолов с развитым процессом
обогащения установлены следующие удельные нагрузки на основное
технологическое оборудование: на мелющую линию 65... ...85кг/(см-сут); на
просеивающую поверхность для рассевов типа ЗРМ 630...800 кг/(м2-сут); для
рассевов типа ЗРШ 1000...1200 кг/(м2-сут); на 1 см ширины сит ситовеечных машин 350...450 кг/сут. При организации заданного помола на предприятии
важно не только выдержать эти удельные нагрузки, но и распределить
оборудование по технологическим системам так, чтобы было оптимальным
распределение продуктов по системам.
Конечные результаты переработки зерна в муку определяются
прежде всего величиной суммарного извлечения продуктов первого качества с
учетом их пофракционного распределения. Установлено, что общее извлечение
этих продуктов должно составлять 60...65 % от массы зерна, поступающего на I
др. е., а вместе с продуктами второго качества 65...75 %. В этом случае будет
гарантирована нормальная загрузка всех последующих систем технологического
процесса и в конечном счете высокий выход муки и ее заданное качество.
Для обеспечения оптимальных режимов измельчения важное
значение имеет рациональное распределение продуктов по технологическим
системам ( XXV-22). Для извлечения крупок и дунстов можно применять металлотканые,
шелковые крупочные или капроновые сита. Муку получают проходом шелковых
мучных или же капроновых сит. Разработаны также рекомендации по нормам
извлечения муки на отдельных системах. По отношению к I др.с. должно быть
получено на 1-й р.с. 11,5... 12,5 %, на,2-й р.с.—10,5...11,5 %, на 8-й р.с.»
1,5%, на 1-й шл. с.« 1 % и т. д.
|