Машини та обладнання для підготовки зерна до переробки на борошно і крупу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Луганський національний аграрний університет

Кафедра механізації виробничих процесів у тваринництві

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ

з дисципліни: Технологія та обладнання для переробки і зберігання продукції сільського господарства

Є.В. Богданов

Д.М. Бахарєв

Луганськ - 2009



Розробили:

Богданов Євген Володимирович, доцент кафедри МВПТ

Бахарєв Дмитро Миколайович, доцент кафедри МВПТ

Рецензенти:

Брагінець М.В., д.т.н., професор, завідувач кафедрою механізації виробничих процесів у тваринництві.

Матийчак Г.А., к.т.н., доцент кафедри механізації виробничих процесів у тваринництві.

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні кафедри механізації виробничих процесів у тваринництві «__» _______ 2009 р. (протокол № __)

Тема: Машини та обладнання для підготовки зерна до переробки на борошно і крупу.

1. Мета роботи: вивчити технологічний процес роботи та будову машин і обладнання для очищення зернової маси, а також для поверхневої та гідротермічної обробки зерна.

2. Завдання роботи:

2.1. Вивчити технологічний процес роботи, будову і технічну характеристику машин та обладнання для очищення зернової маси.

2.2. Вивчити технологічний процес роботи, будову і технічну характеристику машин та обладнання для поверхневої та гідротермічної обробки зерна.

2.3. Виконати розрахунки згідно індивідуального варіанту завдання.

2.4. Підготувати звіт.

3. Обладнання робочого місця:

Плакати.

Методичні вказівки.

Конспект лекцій.

Література.

4. Методика виконання роботи.

Робота розрахована на 4 години. За відведений час студенти повинні виконати звіт по даній роботі та захистити його.

4.1. Загальні відомості.

Зерно, яке надходить на переробні підприємства, містить певну кількість домішок: насіння бур'янів, частинки стеблин та колосків, насіння інших зернових культур, пісок, частки грунту та ін.

Тому ефективна робота мукомельних і круп'яних підприємств великою мірою залежить від попереднього очищення зерна від домішок сепарації. Ознаками розділення зернової суміші (вороху) на фракції є відмінності у фізико-механічних властивостях зерна основної культури і домішок, а саме: відмінності в аеродинамічних властивостях (швидкість витання), геометричних параметрах (довжина, ширина і товщина), формі зернівок, щільності, пружності, фрикційних властивостях і коефіцієнті тертя, магнітних властивостях.

Відмінності властивостей компонентів зерна покладено в основу класифікації машин та обладнання для сепарації зернової маси.

4.2 Будова і призначення машин для сепарації зернової маси

Залежно від ознак розділення сепаратори зерна поділяють на:

повітряні сепаратори (аспіратори);

ситові і повітряно-ситові сепаратори;

магнітні сепаратори.

Повітряні сепаратори (аспіратори) застосовують на мукомельних заводах для видалення із зернової маси аеродинамічно-легких домішок і пилу; на круп'яних заводах для видалення квіткових оболонок і мучки з продуктів лущення, контролю крупи і відходів. Сепарація зернової суміші у всіх аспіраторах відбувається в пневмосепаруючому каналі під впливом повітряного потоку, направленого під кутом 180° або 90° до потоку зернової суміші. очищення зерновий гідротермічний сепаратор

Розглянемо повітряний сепаратор Р3-баб який складається із корпусу з пневмосепаруючим каналом 6, вібролоткового живильника 2 із приводом 1, приймального 4 і випускного 3 пристроїв. Він працює таким чином. Початкове зерно поступає в приймальну камеру 4 а далі на вібролоток 2, на якому вирівнюється шар зерна по всій ширині пневмосепаруючого каналу 6 і відбувається спливання легких домішок у верхній шар зернової маси. Підготовлена зернова суміш поступає в зону дії повітряного потоку. При цьому легкі домішки не затримуються зерновим шаром. Основна кількість повітря проходить під вібролоток, об'єднується з повітрям, що поступає крізь жалюзі 9, і пронизує шар зерна. Очищене зерно виводиться крізь конус 3, а повітря з легкими домішками в систему очищення повітря, зазвичай це два циклони, які розташовано окремо за межами будівлі.

Регулювання:

амплітуду коливань вібролотка регулюють в межах 1,5 3 мм шляхом зміни взаємного розташування вантажів вібратора;

робочий зазор між вібролотком і кромкою приймальної камери (3.-.4 мм) регулюють зміною натягу підвісних пружин;

оптимальну продуктивність і ефективність очищення (рівномірність поля швидкості повітря по ширині каналу) регулюють дросельною заслінкою 7 та переміщенням рухомої стінки 5 пневмосепаруючого каналу.

Рис.2. Повітряний сепаратор Р3-БАБ: 1 вібратор; 2 вібролоток; 3 конус випускний; 4 камера приймальна; 5 стінка рухома; 6 канал пневмосепаруючий; 7 заслінка дросельна; 8, 10 штурвали; 9 жалюзі.

Ефективність очищення зерна (К) визначається по формулі:

?100, %, (1)



ле А маса відходів, кг;

а вміст повноцінного зерна у відходах, % до їх маси;

В маса домішок в початковому зерні, що підлягає сепарації, кг

Таблиця 1. Технічна характеристика повітряного сепаратора Р3-баб

Показники	Значення
Продуктивність, т/год	10,5
Витрата повітря, м3/год	80
Частота коливань вібролотка, хв-1	1420
Питоме навантаження, Н/см2·год	850 1100
Потужність електроприводу, кВт	0,12
Ефективність очищення зерна, %	76

Рис. 3. Схема повітряно-ситового сепаратора:

1 - корпус; 2 - привід; 3 - сито; 4 - бункер; 5 - канал попереднього провіювання зерна; 6, 8 - вентилятори; 7 - циклон; 9 - канал повторного провіювання зерна; 10, 11 - сортувальні сита; 12 - підсіваюче сито; I - неочищене зерно; II - повітряний потік до циклону; III - аспіраційні відходи; IV - середні домішки; V очищене зерно; VI - дрібні домішки; VII - великі домішки.

Для виділення домішок, що відрізняються від зерна по товщині, ширині та аеродинамічним властивостям використовують ситові і повітряно-ситові сепаратори, основні робочі органи яких сита з різними по розміру і формі отворами. При зворотно-поступальному русі сита виникають змінні сили інерції, під дією яких відбувається переміщення по ситу зернової маси і її самосортування

Марки повітряно-ситових сепараторів:

- скальператор для виділення великих домішок А1-бзо;

- сепаратори-фракціонери для виділення дрібної фракції зерна для фуражних цілей А1-бсф-50 і А1-бсш;

- ситоповітряні сепаратори для виділення крупи, дрібних і легких домішок А1-біс та А1-блс.

Розглянемо повітряно ситовий сепаратор який складається з корпусу 1, сита попереднього просіювання 3, каналів провіювання 5 та 9, сортувальних сит 10,11 та двох вентиляторів 6,8. Зерно двома паралельними потоками з сита попереднього просіювання 3, яке відбирає великі домішки, послідовно поступає на два сита 10, 11 з довгастими отворами 2,0 х 2,5 мм та 2,25 x 2,5 мм. Схід з верхнього сита 10 дає середні домішки. Прохід крізь верхнє сито подається на нижнє сито. Схід з нижнього сита дає очищене зерно, що направляється на мукомельний завод. Прохід крізь нижнє сито з довгастими отворами 11 просівається на підсіваючому ситі 12 з отворами 2 мм, сходом з якого виходить дрібна фракція зерна, а проходом дрібні домішки. Повітряний потік з каналу попереднього 5 та повторного провіювання 9 поступає до циклону 7, де затримують відвіяні домішки.

Довгасті отвори сит орієнтовані у взаємно-перпендикулярних напрямах, а групи різноорієнтованих отворів чергуються в шаховому порядку. Таке розташування значно підвищує ефективність просіювання при круговій поступальній ході сита.

Регулювання: частота коливань ситового кузова 260.-.263 хв^-1; регулюють підбором і розташуванням знімних свинцевих пластин балансиру.



Таблиця 2. Технічна характеристика ситоповітряних сепараторів

Показники	Значення
	А1-бсф-50	А1-бсш
Продуктивність, т/год	50	50
Число секцій (ситових рам в секції)	4(10)	4(16)
Частота кругових коливань, хв-1	250	245
Потужність електродвигуна, кВт	5,5	5,5
Радіус коливань, мм.	32	35 40

Рис. 4. Магнітний сепаратор У1-БММ:

1 - патрубок приймальний; 2 - конус; 3 - корпус; 4 - козирки; 5 - диск діамагнітний; 6 - блок магнітів; 7 - опора кулькова; 8 - підставка; 9 - ручка; 10 - фланець; 11 - конус випускний; 12 - дверцята; 13 - ручка дверцят; 14 - колонка магнітна; 15 - петля; 16 - замок.

Великі металеві домішки виділяють при просіюванні на ситах. Для виділення домішок, розміри яких співпадають з зерном або менше розмірів зерна, застосовують магнітні сепаратори.

Ефективність виділення металевих домішок від зерна залежить від сили тяжіння магнітів, швидкості переміщення продукту в зоні дії магнітного поля, рівномірності потоку продукту, товщини його шару і способу установки магнітів.

Типи магнітних сепараторів: з дисковими магнітами У1-бмз; з пласкими магнітами У1-бмп; з кільцевими магнітами У1-бмм.

Розглянемо магнітний сепаратор для виділення домішок із борошна У1-бмМ який складається з корпусу 3, циліндрової магнітної колонки 14, приймального патрубка 1 та випускного конуса 11. Борошно через приймальний патрубок 1 подається до корпусу магнітного сепаратора 3. Завдяки конусу 2 борошно рівномірно розподіляється у кільцевому просторі між козирками 4 та магнітною колонкою 14. Проходячи тонким шаром по поверхні блоку магнітів 6 борошно звільнюється від металевих домішок. Для підвищення ефективності сепарації магнітна колонка обертається навколо вертикальної вісі. Очищене борошно поступає у випускний конус 11 та виводиться з сепаратору.

Допустимий вміст металевомагнітних домішок в очищеному продукті не більше 3 мг/кг, розміри часток металевих домішок не більше 0,3 мм, а їх маси не більше 0,4 мг. Якщо магнітна індукція стає нижче встановленої норми, то блоки магнітів перемагнічують.

Таблиця 3. Технічна характеристика магнітних сепараторів

Показники	Значення
	У1-бмз	У1-бмп	У1-бмм
Продуктивність, т/год	2	11	8
Число магнітних блоків (магнітів в блоці)	2(10)	1(6)	2(7)
Маса, кг	8	25	56



Рис. 4. Магнітний сепаратор У1-БММ:

Будова та призначення трієрів

Для видалення домішок, що відрізняються від зерна своєю довжиною, застосовують трієри. Трієри, що видаляють короткі домішки, називають куколєвідбірковими, довгі вівсюговідбірковими. По конструкції робочих органів розрізняють трієри циліндрові і дискові. Поширені дискові трієри як найбільш ефективні та продуктивні. Робочими органами дискових трієрів є чавунні диски з глухими отворами на бокових сторонах. У куколєвідбіркових трієрів розмір отвору робочого диску 4,5.-.6,3 мм, контрольного, на 1 мм менше. У вівсюговідбіркових трієрів розмір отвору робочого диску 8,0.-.9,5 мм, а контрольного на 1 мм більше, оскільки в суміші з довгими домішками містяться і довгі зерна, які було видалено помилково.

Марки трієрів: куколєвідбірковий А9-утк-6; вівсюговідбірковий А9-уто-6.

Розглянемо технологічну схему роботи трієра куколєвідбірника А9-утк-6. Початкове зерно поступає крізь приймальний пристрій і за допомогою лоткового розподільника 6 трьома потоками прямує між робочими дисками 7. При обертанні робочих дисків довгі зерна пшениці нестійко заповнюють карманоподібні отвори (5x5x2,5мм) на їх бічних поверхнях та при невеликому куті повороту робочих дисків випадають в лотки 12, звідки очищене зерно крізь патрубок виводиться з машини. Короткі домішки в отворах випадають при значно більшому куті повороту робочого диску та по лотку 10 потрапляють в шнек 9, який транспортує масу в контрольне відділення 3. У ньому відбувається додаткове відділення коротких домішок від дробленого зерна пшениці, яке було помилково видалено.

Рис. 5. Трієр куколєвідбірник А9-УТК-6.

1 - піддон для збору очищеного зерна; 2 - піддон для збору дробленого зерна; 3 - контрольне відділення; 4 - робоче відділення; 5 - диск роздільний; 6 - канал для розподілення зерна між дисками; 7 - робочий диск; 8 - контрольний диск; 9 - шнек для видалення домішок; 10 - лоток для домішок; 11 - заслінка для регулювання подачі зерна; 12 - лоток для очищеного зерна.

Регулюють розподіл зерна заслінками приймального пристрою 6, а також рівень зерна в контрольному відділенні заслінкою 11.



Таблиця 4. Технічна характеристика трієрів

Показники	Значення
	А9-утк-6	А9-уто-6
Продуктивність, т/год	6	6
Число дисків	22	16
Розміри осередків дисків, мм	5 х 5 х 2,5	8 х 8 х 4
Частота обертання дисків, хв-1	50	55
Потужність електродвигуна, кВт	3,0	2,2
Ефективність очищення, %	80	70

Будова і призначення віброкаменевідокремлюючих машин

Віброкаменевідокремлюючі машини Р3-бкт, Р3-бкт-100 і Р3-бкт-150 застосовують в підготовчих відділеннях мукомельних і круп'яних заводів. Вони виділяють із зернової маси мінеральні домішки (ґрунт, камені, пісок та ін.) Ознаками розділення є: щільність (для домішок 1,9.-.2,7 г/см³, для пшениці 1,3.-.1,4 г/см³) та різні коефіцієнти тертя.

Для видалення домішок з меншою, ніж у зерна щільністю (насіння бур'янів 0,3.-.0,7 г/см³, вівсюг 0,9.-.1,1 г/см³) використовують машини вібропневматичної дії (концентратори) А1-бзк-9, А1-бзк-18.

Рис. 6. Функціональна схема вібропневматичної каменевідокремлюючої машини Р3-БКТ: 1 - рама вібростола; 2 - інерційний вібратор; 3 - сито № 1; 4 - дека; 5 - амортизатори; 6 - регулюючий пристрій; 7, 15 - рукав; 8, 12 - заслінки; 10 - клапан; 11 - приймальна коробка; 13 - розвантажувальне сито; 14 - корпус; 15 - випускний канал для очищеного зерна

Принцип очищення зернової суміші віброкаменевідокремлюючою машиною Р3-БКТ полягає в наступному. При сумісній дії вібрацій поверхні що сортує 4 та потоку повітря шар зерна розпушується, знижується коефіцієнт внутрішнього тертя і зернова суміш переходить в стан псевдозрідження: важкі частки опускаються вниз, досягаючи поверхні, а менш щільні частки підіймаються вгору. При цьому зерно стікає вниз по похилій поверхні сита 3 та виходить з машини через випускний канал 15. Мінеральні домішки транспортуються вгору проти нахилу сита за рахунок поєднання кінематичних параметрів (кута нахилу і коефіцієнта тертя), та виводяться через верхній випускний канал машини 7.

Робочий процес каменєвідокремлюючих машин має 6 регульованих параметрів: навантаження; амплітуда і напрям коливань; витрати повітря; кут нахилу деки; положення регулювальної пластини в зоні випуску мінеральних домішок. Всі параметри мають механізми регулювання і відповідні покажчики встановлених значень. Ефективність очищення зерна від мінеральних домішок машинами типу РЗ-БКТ складає 96.-.98 %.

Таблиця 5. Технічна характеристика каменєвідокремлюючих машин

Показники	Значення
	Р3-бкт	Р3-бкт-100	Р3-бкт-150
Продуктивність, т/год	9	9	12
Площа ситової поверхні, м2	1,0	1,0	1,5
Кут нахилу деки, град	6 7	6 7	6 7
Частота коливань, хв-1	960	960	960
Амплітуда коливань, мм	2,0 2,5	2,0.-.2,5	2,0.-.2,5
Витрата повітря, м3/хв	80	80	120
Потужність ел.вібратора, кВт	0,3	0,3	0,3
Маса, кг	500	275	400



Будова і призначення машин для обробки поверхні зерна.

Для очищення поверхні зерна від пилу, квіткових оболонок, зародка і борідки використовують два способи обробки поверхні зерна: мокрий та сухий.

Для обробки сухим способом використовують обоєчні машини: вертикального типу Р3-бмо і горизонтального типу Р3-бго.

При мокрому способі обробки застосовують мийні машини Ж9-бма і машини для мокрого лущення зерна марки А1-бмш.

Ентолейтори стерилізатори типу Р3-бЭз це машини ударної дії, в результаті якої знищуються шкідники зерна і борошна.

Розглянемо роботу горизонтальної обоєчної машини Р3-бго-8 (рис.7). Основні вузли машини: приймальний пристрій 4, корпус 2, бичовий ротор 6, сітчастий циліндр 3, випускні пристрої 7,9, привід та станина. Машина працює наступним чином.

Зерно поступає в приймальний пристрій 4 та пройшовши магнітний захист, розподіляється в кільцевому зазорі між ротором 6 та сітчастим циліндром 3. Потім зерно просувається гонками в осьовому напрямі, піддаючись численним ударам і тертю. Перед пуском перевіряють натягнення клинових ременів, напрям обертання ротора, відстань між бичами і сітчастим циліндром (22.-.24 мм), наявність мастила.

Таблиця 6. Технічна характеристика обоєчних машин

Показники	Значення
	Р3-бмо-12	Р3-бго-8
Продуктивність, т/год	12	8 12
Розміри сітчастого циліндра, мм: діаметр висота (довжина)	650 1380	300 1500
Частота обертання ротора, хв-1	480	1130
Потужність двигуна, кВт	15	15
Маса, кг	950	680



Рис.7. Горизонтальна обоєчна машина Р3-БГО-8:

1 - отвори для огорожі повітря; 2 - корпус; 3 - циліндр сітчастий; 4 - патрубок приймальний; 5 - місце приєднання аспіраційного повітряпровода; 6 - ротор бичовий; 7,9 - патрубки випускні для зерна; 8 - конуси випускні для відходів; 10 - передача клиноремінна; 11 - підшипник; I - зерно початкове; II -зерно очищене; III - продукти лущення.

Будова та призначення машин для гідротермічної обробки (ГТО) зерна.

ГТО процес зволоження або пропарювання зерна круп'яних культур, відволожування його в бункерах і сушіння. Мета ГТО поліпшення технологічних і харчових властивостей зернової культури.

Таблиця 7. Технічна характеристика машин для ГТО

Показники	Значення
	Горизонтальний пропарювач	А9-бпб	А1-бс2-п
Продуктивність, т/год	0,8	3,4 4,82	0,55 0,65
Тривалість пропарювання, хв.	1,5	1 6	-
Витрати пари на 1 т зерна, кг/год	3 8% від маси зерна	658 940	550 650
Потужність, кВт	0,7	2	1,1
Маса, кг	-	1880	5760

Машини для ГТО:

- горизонтальний пропарювач безперервної дії

- апарат для пропарювання зерна А9-бпб;

- парова сушарка А1-бс2-п для зниження вологості зерна після пропарювання.

Горизонтальний пропарювач працює наступним чином: зерно через шлюзовий затвор 2 поступає у простір між гвинтовим конвеєром 5 та циліндром 4, куди через трубу 3 подається пара. Гвинтовий конвеєр просуває та перемішує зерно, яке піддається пропарюванню. Коли пропарене зерно досягає шлюзового затвору 6, пропарювання закінчується та зерно виводиться з пропарювача.

Ріс.8. Горизонтальний пропарювач:

1,7 - ланцюгові передачі; 2, 6 - шлюзові затвори; 3 - труба; 4 - циліндр; 5 - гвинтовий конвеєр; I, III - зерно; II - пара.



4.7 Розрахункова частина роботи

Розрахувати ефективність очищення зерна від домішок за формулою (1) у відповідності до варіанту завдання.

Показники	Варіанти
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А, кг	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
В, кг	12	21	32	45	50,5	63	74	81,5	92	110
а, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Зміст звіту

Описати будову, принцип дії і особливості машин і устаткування для підготовки зерна до переробки.

Замалювати принципові схеми обладнання.

Записати технічну характеристику основних машин і устаткування.

Виконати розрахункову частину роботи.

Записати контрольні питання по роботі і знати відповіді на них.

Контрольні питання:

Перерахувати основні ознаки розділення зернової маси.

Для чого призначені повітряні сепаратори?

Перерахувати основні регульовані параметри повітряних сепараторів.

Як визначається ефективність очищення зерна?

Для чого призначені повітряно-ситові сепаратори?

Призначення трієрів та їх класифікація.

Принцип роботи віброкаменевідокремлюючих машин.

Від чого залежить ефективність очищення в магнітних сепараторах?

Чим відрізняється мокрий та сухий способи обробки поверхні зерна?

Цілі і завдання ГТО.



Список літератури

Трисвятский Л.А., Лесик Б.В. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. М.: Агропромиздат.1991.-542с.

Трисвятский Л.А. Технология приемки, обработки, хранения зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1983.-351с.

Машини та обладнання переробних виробництв: Навч. Посібник / О.В. Дацишин, А.І. Ткачук, Д.С. Чубов та ін.: За ред.О.В. Дацишина. К.: Вища освіта, 2005. 159 с: іл.

Размещено на Allbest.ru