Процесс измельчение в вальцовом аппарате

Министерство  образования и науки республики Казахстан

Казахский университет  технологии и бизнеса

 

Факультет:Технология и экономика

Кафедра: Технология и стандартизация

Специальность: Технология перерабатывающих производств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Тема: Процесс измельчение в вальцовом аппарате

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил: Джангабилова А.М.

                                                                              Проверил:Халтай Ш.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Астана, 2013

Содержание

Введение…………………………………………………………...………………3

1. Назначение, методы и показатели эффективности процесса измельчения...5

1.1  Способы измельчения  зерна в муку…....………………………..………...5

1.1.1  Характеристика процесса сложного повторительного помола зерна…8

1.1.1.1  Драной процесс…..……………………………………………………...9

1.1.1.2  Ситовеечный процесс…..……………………………………………...10

1.1.1.3  Шлифовочный процесс……..…………………………………………10

1.1.1.4  Размольный процесс……..…………………………………………….11

1.2  Методы и показатели эффективности  процесса измельчения……..…...13

II. Основы теории процесса измельчения……………………………………...16

2.1  Факторы, влияющие  на эффективность процесса измельчения…..……19

2.1.1  Вид помола…………………………….…………………………………19

2.1.2  Технологические  свойства зерна……………………………………….20

2.1.3  Кинематические и геометрические  параметры измельчающих машин…………………………………………………………………………...22

2.1.3.1  Окружные скорости вальцов………………………………………….24

2.1.3.2  Отношение окружных скоростей  вальцов…………………………...26

2.1.3.3 Величина межвальцового  зазора………………………………………27

2.1.3.4  Характер рабочей  поверхности вальцов……………………………..28

2.1.3.5  Уклон рифлей…………………………………………………….…….30

2.1.3.6  Взаимное расположение  рифлей вальцов……………………………30

2.1.3.7  Диаметр и длина  вальцов……………………………………………...31

2.1.3.8  Влияние нагрузочных условий……………………………………….34

2.2  Вымол оболочечных  продуктов………………………………….……….34

III. Расчет вальцовых станков и выбор лучшего……………………………37

IV. Описание вальцового станка ЗМ2……………………………………….40

4.1  Предложения по  совершенствованию работы вальцового станка……..43

Заключение………………………………………………………………………44

Литература……………………………………………………………………….45

Введение

 При производстве муки процесс измельчения зерна и промежуточных продуктов является одним из главных, так как в значительной мере влияет на выход и качество готовой продукции. Измельчение зерна – одна из наиболее энергоемких операций. Технологические приемы и машины, применяемые для измельчения в значительной степени определяют технико-экономические показатели мукомольного завода. Для измельчения зерновых культур в зависимости от целевого назначения результатов помола на разных этапах технологического процесса применяют различные измельчающие машины.

Одной из современных  измельчающих машин для зерноперерабатывающих  предприятий является вальцовый  станок.

В измельчающих машинах, как правило, одновременно действуют  несколько разновеликих по энергозатратам принципов, способствующих разрушению зерна. Например, в ранее широко применявшихся  жерновых поставах и современных  вальцовых станках действуют  принципы сжатия и сдвига. В молотковых дробилках, энтолейторах одновременно действуют удар и истирание. В деташерах и бичевых вымольных машинах — истирание и удар.

В зависимости от конечных задач измельчения или его  промежуточного этапа соблюдают  определенные условия, способствующие измельчению с максимальной технологической эффективностью при минимальных энергозатратах.

Одной из важнейших проблем  измельчения является получение  конечного продукта, возможно более  однородного по гранулометрическому  составу. Это обусловлено необходимостью стабилизации показателя качества продукции (муки), а также требованием снижения удельной энергоемкости ее получения. Важное значение для отраслей промышленности (хлебопекарной, макаронной), потребляющих муку, имеет выравненность гранулометрического состава муки, что оказывает большое влияние на процесс тесто ведения и качество готовых изделий.

Наличие в муке большого количества мелких фракций, характеризуемых  высокими уровнями поврежденного крахмала, оказывает отрицательное влияние  на физические свойства теста. Установлено, что уровень повреждения крахмала должен находиться в определенном сочетании с количеством и качеством клейковины в муке.

От правильного построения процесса измельчения, включающего  рациональное применение комплекса  параметров измельчающих и сепарирующих устройств, во многом зависит качество и себестоимость готовой продукции, производительность измельчающих машин, удельный расход электроэнергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначение, методы и показатели эффективности процесса измельчения

 

1.1  Способы измельчения зерна в муку

 

Измельчение представляет собой процесс разделения твердых тел на части под действием внешних сил. Измельчение – это процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления и увеличению поверхности твердых материалов.

Измельчение материалов осуществляют путем раздавливания (рис. 1, а), раскалывания (рис. 1,б), истирания (рис. 1, в) и удара (рис. 1, г).

Рисунок 1. Способы измельчения  продуктов

 

При измельчении обычно имеют место несколько сопутствующих  видов измельчения. Например, истирание сопровождается раздавливанием, раскалыванием, измельчением при ударе. При истирании материалов образуется большое количество пыли и в ряде случаев имеет место переизмельчение, что иногда недопустимо.

Процессы измельчения  разделяются на дробление (крупное, среднее и мелкое), измельчение (тонкое и очень тонкое) и резание. Измельчение  осуществляется под действием внешних сил, преодолевающих силы взаимного сцепления частиц материала. При дроблении куски твердого материала сначала подвергаются объемной деформации, а затем разрушаются по ослабленным дефектами (макро- и микротрещинами), сечениям с образованием новых поверхностей. В измельчающих машинах сочетается несколько принципов разрушения зерна. Например, в вальцовых станках и жерновых поставках – сжатие с одновременным сдвигом. В центробежных измельчителях и бичевых машинах – удар и истирание .

Зерно пшеницы относится  к коллоидным капиллярно-пористым телам, отдельные части которого (оболочки, эндосперм, зародыш) имеют различную структуру, разные физические и химические характеристики. Поведение зерна в процессе деформации определяется совокупностью упругих, пластических и прочностных свойств. Следовательно, механические свойства зерна определяются их упругими, пластическими и прочностными характеристиками, которые устанавливают при испытаниях на сжатие, сдвиг и растяжение.

Различают два вида измельчения: простое измельчение, характерное  для одинаковых по своим структурно-механическим свойствам материалов; избирательное измельчение, характерное для материалов, в состав которых входят разные по своим структурно-механическим свойствам составные части, которые при совместном измельчении разрушаются не одинаково.

При простом измельчении – все составляющие твердые тело части разрушаются равномерно для получения однородной смеси, при избирательном – твердые тела, неоднородные по составу, разрушаются для извлечения частиц определенного размера. Такой процесс проводят многократно, чтобы достигнуть более полного извлечения частиц требуемого размера. В мукомольном производстве при простых помолах зерна пшеницы и ржи, например, в обойную муку, используют простое измельчение, при сложных помолах для получения сортовой муки высокого качества – избирательное.

При избирательном измельчении, обязательно многократном, процесс строят последовательно. Используя различия структурно-механических свойств составных частей измельчаемого тела, каждую стадию процесса измельчения осуществляют так, чтобы были получены частицы отличающиеся друг от друга теми или иными физическими свойствами. Это в дальнейшем облегчает разделение сыпучей смеси сепарированием на фракции, каждая из которых состоит из частиц более или менее однородных по составу.

При переработке зерна в муку простое измельчение применяют для получения обойной муки, когда все анатомические части зерна равномерно измельчаются до определенной крупности, характерной для обойной муки. Избирательное измельчение применяют при сложных помолах для выделения максимального количества эндосперма в наиболее чистом виде и превращения его затем в муку.

Таким образом, от правильного  построения процесса измельчения зависит  рациональное использование сырья, количество и качество получаемых продуктов, производительность измельчающих машин, удельный расход электроэнергии, себестоимость продукции .

Совокупность связанных  между собой в определенной последовательности операций по переработке зерна в муку называется помолом. В основу классификации помолов (рис. 2) положены следующие признаки: кратность измельчения зерна; степень развитости помола в целом; степень развитости процесса обогащения крупок.

Рисунок 2. Классификация  помолов ржи и пшеницы

 

По первому признаку помолы подразделяются на разовые и  повторительные.

А) При разовых помоле муку получают в результате однократного пропуска зерна через измельчающую машину, а при повторительные –  в результате многократного и последовательного пропуска продуктов дробления зерна.

Б) Повторительные помолы подразделяются на простые и сложные. Простые отличаются наименее развитым процессом и включают один драной процесс или драной и сокращенный размольный. Сложные помолы более развиты, чем простые, и включают драной и развитый размольный процесс или драной, процесс обогащения, шлифовочный и размольный. Сложные помолы в зависимости от степени развитости процесса обогащения могут быть: без процесса обогащения, с сокращенным процессом обогащения; с развитым процессом обогащения.

При сложных сортовых помолах зерна пшеницы и ржи основные требования, предъявляемые к процессу измельчения, сводятся к получению максимального количества и высокого качества промежуточных продуктов в виде крупок и дунстов, к эффективному обогащению промежуточных продуктов, их измельчению в муку высокого качества и вымолу оболочечных продуктов от оставшихся частиц эндосперма.

Эффективность процесса измельчения как по отдельным  этапам, так и по всему технологическому процессу размола зерна в значительной мере характеризует состояние общего технологического процесса мукомольного производства, рациональное использование основного технологического оборудования, определяет качества муки и технико-экономические показатели производства.

Наибольший интерес представляет описание процесса сложного повторительного помола зерна.

 

1. .1 Характеристика процесса сложного повторительного помола зерна

 

Технологический процесс  сортовых помолов пшеницы делят  наряд этапов (рис. 3).

 

1.1.1.1  Драной процесс

Драной процесс целесообразно условно разделить на драной крупообразующий и драной вымольный. Для разработки схемы технологического процесса необходимо учитывать задачу каждого его этапа.

Рисунок 3. Технологический  процесс сортовых помолов пшеницы

 

Драной крупообразующий процесс. Задача драного крупообразующего процесса состоит в получении максимального количества круподунстовых продуктов с минимальной зольностью. Драной крупообразующий процесс строится из нескольких систем, которые по построению похожи друг на друга. Это позволяет выделить характерные модули этого процесса. Модуль любого процесса – это система технологического процесса, характерная для данного этапа и выполняющая его задачу.

Драной вымольный процесс. Задачей драного вымольного процесса является извлечение из сходовых продуктов оставшейся части эндосперма в виде круподунстовых продуктов второго качества и муки. После драного крупообразующего процесса ресурсы эндосперма в сходовых продуктах незначительны, и из них нельзя получить весь спектр круподунстовых продуктов. Поэтому на системах драного вымольного процесса могут встречаться следующие варианты отбора круподунстовых продуктов:

а) средняя крупка, мелкая крупка, дунст, мука;

б) мелкая крупка, дунст, мука;

в) дунст, мука.

Варианты «а» и «б»  могут встречаться на первой драной вымольной системе, вариант «в»  характерен для последних драных вымольных систем.