Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1 Пневмомеханическое шелушение зерна крупяных культур . 10
1.1.1 Показатели эффективности процесса шелушения . 10
1.1.2 Конструктивно-технологические схемы шелушильных машин 11
1.1.3 Принцип работы пневмомеханических шелушителей . 15
1.1.4 Актуальные проблемы теории пневмомеханического шелушения 18
1.2 Особенности гречихи как предмета шелушения 20
1.2.1 Значение гречихи как сырья для переработки 20
1.2.2 Физико-технологические свойства зерна гречихи . 21
1.3 Методы моделирования газодисперсных потоков 28
1.3.1 Уравнения движения газа 28
1.3.2 Методы численного моделирования турбулентности . 30
1.3.3 Уравнения движения дисперсной фазы 33
1.4 Методы моделирования процессов деформации и разрушения 35
1.4.1 Методы механики сплошной среды. Метод конечных элементов 35
1.4.2 Дискретные сеточные модели 38
1.4.3 Бессеточные методы 40
1.4.4 Метод дискретных элементов. Методы молекулярной динамики 42
1.5 Задачи исследования 43
2 Программа и методика исследований 46
2.1 Программа исследований 46
2.2 Методика разработки имитационной модели процесса пневмомеханического шелушения 47
2.3 Методика экспериментальных исследований 49
2.3.1 Методика исследований зерна гречихи на сжатие (калибровочный эксперимент) 50
2.3.2 Методика экспериментального определения скорости движения и коэффициента восстановления зерна гречихи (контрольный эксперимент) 54
2.3.3 Методика определения влажности зерна гречихи 57
2.3.4 Методика планирования вычислительных экспериментов 58
2.3.5 Методика производственных испытаний 59
2.4 Средства моделирования и программное обеспечение вычис
лительных экспериментов 61
Разработка модели процесса пневмомеханического шелушения зерна гречихи 63
3.1 Математическая модель движения воздушно-зерновой смеси 64
3.2 Теоретические основы модели шелушения зерна гречихи 81
3.3 Компьютерные программы для исследования шелушителя пневмомеханического типа 92
3.4 Структурная схема модели процесса пневмомеханического шелушения зерна 96
Результаты экспериментальных исследований и их анализ 99
4.1 Параметры движения воздушно-зерновой смеси в бросковом вентиляторе 99
4.1.1 Связь между скоростью зерновых частиц и частотой вращения 99
4.1.2 Численное моделирование движения воздушно-зерновой смеси в бросковом вентиляторе 105
4.2 Параметры движения воздушно-зерновой смеси в шелушильной камере 108
4.3 Исследование процесса взаимодействия зерна с рабочими органами шелушильной установки 114
4.3.1 Экспериментальное определение коэффициента восстановления зерна гречихи 114
4.3.2 Численное моделирование процесса взаимодействия зерна с рабочими органами шелушильной установки 118
4.4 Обоснование параметров и режимов работы пневмомеханических шедушителей на основе вычислительных экспериментов 127
4.5 Результаты производственных испытаний пневмомеханического шелушителя 131
5 Рекомендации производству и экономическая эффективность 134
5.1 Технико-экономическая оценка пневмомеханического шелушителя 134
5.2 Практические рекомендации 141
5.2.1 Рекомендации производству 141
5.2.2 Рекомендации по расчету шелушителей пневмомеханического типа 142
Выводы 145
Литература 147
- Конструктивно-технологические схемы шелушильных машин
- Методика исследований зерна гречихи на сжатие (калибровочный эксперимент)
- Теоретические основы модели шелушения зерна гречихи
- Связь между скоростью зерновых частиц и частотой вращения
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях рыночной экономики возрастает актуальность возделывания высокорентабельных культур, к числу которых относятся и крупяные. При переработке крупяных культур получают пищевые продукты, которые отличаются повышенным содержанием белка и жира, высокими вкусовыми качествами, питательностью, хорошей перева-риваемостыо. Крупа в пищевом рационе человека составляет 8... 13 % от общего потребления продуктов из зерновых культур. Закупочные цены зерна некоторых крупяных культур, в частности гречихи, на 30... 50 % превышают цены многих других зерновых. В настоящее время в Республике Татарстан и в соседних регионах существует достаточно большое количество зерноперерабатывающих предприятий (мини-заводов, цехов, участков, линий и т.д.), специализирующихся на переработке зерна крупяных культур. Однако переработка зерна в крупу на этих предприятиях экономически невыгодна (в основном из-за несбалансированности закупочных цен, снижения зачетной массы и нормы выхода крупы из-за несоответствия зерна базисным кондициям, невозможности эффективного использования побочной продукции и отходов, а также значительных транспортных и накладных расходов). Кроме того, технологии производства крупы на крупоперераба-тывающих предприятиях достаточно сложные, а оборудование имеет высокую материало-энергоемкость. Вышеперечисленные факторы напрямую оказывают влияние на стоимость переработки и в конечном итоге на рентабельность производства крупяных культур.
В связи с вышеизложенным возрастает актуальность проблемы переработки выращенного урожая на местах производства. Наиболее важной составляющей технологической схемы процесса переработки зерна крупяных культур в крупу является шелушение, которое осуществляется шелушильными машинами, базирующимися на применении различных способов воздействия на объект переработки и конструктивно-технологических
схемах рабочих органов. Поэтому существует необходимость разработки конструкций шелушителей, обеспечивающих малоэнергоемкие технологии переработки крупяных культур непосредственно на базе сельскохозяйственных предприятий различной формы организации.
Существующая технология переработки гречихи в недостаточной степени использует природные ресурсы зерна. Общий выход гречневой крупы не превышает 67%, при том, что содержание ядра составляет для базисного зерна гречихи 75%. В значительной степени потери происходят на стадии шелушения зерна (в виде дробленки, мучки, необруша). Таким образом, проблема совершенствования технологии шелушения зерна является актуальной.
В Казанском ГАУ разработаны конструкции шелушильных машин, основанные на комплексном ударно-инерционном и аэродинамическом способе воздействия на зерно, получившем название пневмомеханический метод шелушения [57]. Сравнительные производственные испытания пневмомеханических шелушителей показали, что они по многим параметрам превосходят существующие аналоги [62]. Реализация преимуществ пневмомеханического метода, оптимизация параметров пневмомеханических шелушителей требуют глубокого теоретического и экспериментального обоснования. Сложность процессов, происходящих в шелушителе (движение газодисперсных и гранулярных потоков, деформации и разрушение тел сложной формы и неоднородной структуры), трехмерность и несимметричность геометрии затрудняют теоретическое описание. Существующая аналитическая теория пневмомеханического метода шелушения зерна [57] далека от завершения, основана на ряде допущений, которые имеют или упрощающий характер, или представляют собой гипотезы, допускающие альтернативный подход. Необходимо также расширение экспериментальной базы исследований, что требует энерго- и материалоемких экспериментальных работ, трудноосуществимых в условиях рыночной экономики. В связи с этим актуальным становится подход к решению задачи обоснования параметров пневмомеханических шелушителей на основе вычислительных экспериментов с
применением современных численных методов и компьютерного моделирования. Однако, при этом сохраняется определяющая роль теории и натурного экспериментов, т.к., в конечном счете, только они могут служить мерилом правильности численного моделирования.
Цель работы. Повышение эффективности процесса шелушения зерна гречихи пневмомеханическим шелушителем.
Научная новизна. Разработана математическая модель шелушения с учетом формы и структурного строения зерна и метод расчета конструктивно-технологических параметров шелушителей пневмомеханического типа.
Практическая значимость работы. Разработана методика расчета на ЭВМ показателей процесса шелушения, которая позволяет на стадии проектирования обосновать параметры рабочих органов и режимов работы шелушителей пневмомеханического типа для обеспечения заданных показа-телей качества обработки зерна. Результаты работы могут быть использованы конструкторскими организациями и научно-исследовательскими учреждениями при создании новых конструкций машин для шелушения зерна крупяных культур. Предлагаемые рекомендации позволяют повысить эффективность шелушения зерна на 2... 4% и снизить материалоемкость конструкции шелушителя. Адаптированные версии разработанных программ рекомендуется использовать в учебном процессе.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при проектировании и создании пневмомеханических шелушителей с вертикальной рабочей камерой. Имитационные компьютерные модели, программное обеспечение расчетов по обоснованию параметров пневмомеханических шелушителей, рекомендации внедрены в проектные работы ООО «Сем-Агро». Экспериментальный образец пневмомеханического шелушителя внедрен в технологический процесс цеха по производству крупяных изделий СХПК «Хузангаевский» Алькеевского района Республики Татарстан. Адаптированные версии разработанных программ используются в учебном процессе для подготовки специалистов агропромышленного
комплекса в Институте механизации и технического сервиса Казанского ГАУ.
Положения, выносимые на защиту.
комплексная математическая модель процесса пневмомеханического шелушения и ее реализация в виде прикладных компьютерных программ;
результаты численного решения уравнений движения воздушно-зерновой смеси и моделирования процессов деформации и разрушения зерна в шелушильной установке пневмомеханического типа;
результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивно-технологических параметров пневмомеханического шелушителя зерна гречихи;
технико-экономические показатели применения пневмомеханического шелушителя в технологической схеме производства гречневой крупы.
Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации обсуждены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского ГАУ (КГСХА) (2001-2007 г.п), на юбилейной международной конференции Казанской ГСХА (2002 г.), на международной научно-технической конференции «100 лет механизму Беннета» (Казань, 2004 г.), всероссийской научно-практической конференции «Современные технические вопросы агропромышленного комплекса» (Казань, 2008 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе монография, 1 статья в издании, рекомендованном ВАК. Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Конструктивно-технологические схемы шелушильных машин
Шелушение, основанное на сжатии зерна, реализуется в шелушильно-шлифовальных и вальцедековых станках за счет продвижения зерна через зазор между вращающимися механическими рабочими органами цилиндрической, дискообразной или конической формы. Удаление оболочек производится за счет трения (абразивная рабочая поверхность) или вследствие их частичного или полного разрушения в результате деформации сжатия и сдвига (твердая или эластичная рабочая поверхность, в зависимости от культуры). Такие установки универсальны, применяются для шелушения практически всех видов зерновых культур. Однако, процесс шелушения отличается низкой производительностью, повышение которой достигается увеличением количества рабочих органов устройства, что приводит к росту металлоемкости, энергоемкости и в, конечном счете, стоимости конструкции. Кроме того, процесс требует предварительного разделения зерна на фракции по размерам, многократного пропуска недошелушенных зерен через установку, для отделения шелушенного продукта, сечки, мучки и лузги применяются дополнительно сложные системы рассевов и аспирационных машин. Рабочие органы подвержены быстрому износу, что не только требует их частой замены, но и приводит к засорению продукта шелушения. Таким образом, эффективная работа шелушильно-шлифовальных и вальцедековых станков возможна только в составе крупных зерноперерабатываю-щих комплексов с большими объемами производства. В настоящее время промышленностью выпускаются шелушильно-шлифовальные и вальцеде-ковые станки следующих конструкций (рисунок 1.1): станки вальцедековые СГР-400 и СГР-600, вальцедековый станок ВДС-О, машины шелушильно-шлифовальные А1-ЗШН-3 и АКЗ-Ш, шелушильно-шлифовальная машина СИМО, зерношелушильная машина ЗШ-300, машина шелушильная Р6-МШ 00.00, станок шелушильный двухдековый 2ДШС-3 и др.
В шелушильных установках ударно-инерционного типа зерно освобождается от оболочек в результате разгона лопастным колесом и удара о поверхность рабочего органа. Они универсальны, не требуют предварительной сортировки на фракции, имеют высокую производительность, но степень дробления также высока вследствие больших не подлежащих контролю механических нагрузок на зерно. Снижения выхода дробленой крупы добиваются уменьшением скорости соударения, что требует многократного пропуска недошелушенных зерен через установку. Вследствие этих недостатков установки ударно-инерционного типа применяются для шелушения зерна, обладающего плотным малохрупким ядром (овес) или когда выход цельного ядра не является основной задачей, например, при производстве дробленой крупы, муки, при шелушении зерна масличных культур для выработки масла. В настоящее время промышленностью выпускаются установки ударно-инерционного типа следующих конструкций (рисунок 1.1): центробежные шелушители овса ШО-3, ШО-ЗХ, ШОС-3, центробежные шелушители ЦШ-2, ЦШ-3, центробежный шелушите ль подсолнечника Forsberg Model 15-D и др.
В шелушителях, использующих немеханический способ воздействия на зерно, в качестве рабочего органа служит прежде всего воздух. Шелушение происходит вследствие взаимодействия зерна со струей сжатого воздуха или вследствие внезапно создаваемого разрежения. Конструкции этого типа находятся на стадии НИР и отличаются высокой энергоемкостью.
Совершенствование конструкций шелушильных машин в настоящее время происходит прежде всего за счет оптимизации их взаимодействия с другими составляющими технологического процесса, что выражается в появлении комплексов оборудования или «минизаводов». Такие комплексы имеют единую энергосистему, единую систему аспирации, оборудование компактно размещено на ограниченном пространстве или связано общей арматурой, процесс производства максимально механизирован. В качестве примера можно привести линии для выработки гречневой крупы «Бриг-01» и «Бриг-02» (ЗАО ПКФ «Экспресс Агро»), крупяной комплекс УКР-2, линию по производству круп ЛПК-01 (ОАО Пензмаш), линию по переработке гречихи QFQM-400 и TFQM-150 (Китай). Процесс шелушения зерна в комплексах оборудования такого типа основан на традиционных принципах со всеми присущими недостатками: необходимостью предварительного разделения зерна на фракции по размерам, многократного пропуска недошелу-шенных зерен через установку, высокой энергоемкостью и стоимостью.
Методика исследований зерна гречихи на сжатие (калибровочный эксперимент)
Центробежный вентилятор создает воздушный поток, который увлекает зерно, поступающее из бункера, и направляет воздушно-зерновую смесь в шелушильную камеру. В процессе движения по лопаткам вентилятора зерновки приобретают энергию, достаточную для разрушения оболочки в процессе ударных взаимодействий с рабочими поверхностями и друг с другом. Воздушный поток в шелушильной камере поддерживает направленный поток зерна, компенсирует потери энергии зерновок и выполняет частичную сепарацию ядриц и оболочек.
В качестве источника данных о параметрах модели выбраны: 1. результаты производственных испытаний пневмомеханических шелу шителей, включая 1) зависимости коэффициента шелушения, коэффициента извлечения ядра и показателя технологической эффективности шелушения от частоты вращения лопастного диска броскового вентилятора, влажности зерна и секундной подачи материала; 2) зависимости коэффициента шелушения, коэффициента извлечения ядра и показателя технологической эффективности шелушения от скорости взаимодействия зерна с поверхностями рабочих органов, влажности зерна и типа поверхностей; 2. результаты лабораторных исследований физико-технологических свойств зерна гречихи, включая 1) результаты исследований вероятности шелушения зерна гречихи от скорости удара; 2) результаты исследований зерна гречихи на сжатие, определяющие зависимость разрушающих усилий от влажности; 3) результаты измерений пленчатости зерна гречихи, толщины оболочки, коэффициентов парусности зерна и продуктов шелушения. Математический этап. Для описания движения воздушно-зерновой смеси используется модель раздельного течения взаимодействующих фаз. Воздушная компонента описывается гидродинамически (как сплошная среда), зерновая - кинетически (как совокупность частиц). Воздушный поток рассматривается как нестационарный, изотермический, несжимаемый. Для описания турбулентного движения воздушного потока используем в качестве первого приближения стандартную k — є модель турбулентности, затем решение уточняется на основе модели крупных вихрей. Процессы в бросковом вентиляторе и шелушильной камере рассматриваются раздельно. Процесс шелушения моделируется путем решения уравнений движения отдельных зерновок как структурных тел в шелушильной камере. Уравнения движения решаются методом конечных элементов. В качестве программ-решателей использованы программы OpenFOAM 1.2 и Impact 0.7.1, а также программные средства собственной разработки. Необходимый уровень детальности модели - не менее 1000 конечных элементов для модели зерновки, не менее 50000 для модели вентилятора и шелушильной камеры, величина шага по времени - не более 10 8 с. Экспериментальный этап - проверка адекватности и корректировка моделей, планирование вычислительных экспериментов, непосредственно моделирование, интерпретация результатов, экспериментальная проверка результатов моделирования в производственных условиях. Для проведения вычислительных экспериментов с моделью требуется по крайней мере два натурных эксперимента - калибровочный и контрольный. Из сопоставления результатов вычислительного и калибровочного экспериментов определяются параметры модели - плотность р, модуль упругости Юнга Е, коэффициент Пуассона и. В качестве калибровочного натурного эксперимента выступили исследования гречихи на сжатие, в которых зерновки разной влажности подвергались воздействию статической нагрузки вдоль оси симметрии. Для этих исследований был модифицирован лабораторный классификатор разрушения, изготовленный на базе прибора типа ИДЦ-ЗМ. Между рабочими платформами, изготовленными из стали, укладывается зерновка. Верхняя платформа при вращении регулятора давит на зерновку, вызывая силовое воздействие. Это усилие передается на нижнюю платформу, которая, в свою очередь, оказывает воздействие на предварительно отпарированную пластину. Перемещение верхней платформы и величина прогиба пластины фиксируются индикаторами часового типа. Верхний индикатор показывает деформацию, нижний - усилие сжатия (рисунок 2.1).
Испытания на сжатие проводились на отдельных зерновках и шелуше-ных ядрицах гречихи при различных значениях влажности [22; 55; 56]. По результатам измерений строились усредненные кривые деформация-сила (рисунки 1.4, 1.5). Рассматривая разрушение зерновки как случайный процесс, распределение вероятности которого близко к нормальному, точку эмпирической кривой функции распределения вероятности разрушения (рисунки 2.2, 2.3 ), соответствующей значению функции, равному 0,5, считаем соответствующей средней максимальной деформации сжатия и средней разрушающей силе.
Калибровочный вычислительный эксперимент представлял собой максимально упрощенную модель процесса, происходящего в лабораторном эксперименте. Модель зерновки размещалась между двумя плоскими треугольными элементами, рассматривающимися как жесткие оболочки.
Теоретические основы модели шелушения зерна гречихи
Из сопоставления результатов вычислительного и калибровочного экспериментов определяются параметры модели - плотность р, модуль упругости Юнга Е, коэффициент Пуассона v. В качестве калибровочного эксперимента выступили исследования гречихи на сжатие, в которых зерновки разной влажности подвергались воздействию статической нагрузки вдоль оси симметрии.
Для проверки реалистичности модели сравниваются результаты вычислительных и контрольных экспериментов. В качестве контрольных использовались: а) результаты эксперимента по определению зависимости вероятности шелушения зерна гречихи от скорости удара [57]; б) результаты эксперимента по определению коэффициента восстанов ления зерна гречихи [47]. Оценка эффективности процесса шелушения В результате моделирования движения зерновки в шелушильной камере ее состояние может быть классифицировано по следующим типам: 1. нешелушеное зерно (оболочка осталась неповрежденной или повреждена, но не отделена от ядрицы); 2. шелушеное зерно (оболочка полностью отделена от ядрицы); 1) цельная ядрица (неповреждена или повреждена незначительно); 2) разрушенная ядрица (повреждена значительно). Вычислительная процедура предусматривает оценку состояния зернов ки и подсчет количества зерен в различных состояниях. По окончании моде лирования оценка эффективности процесса шелушения может быть выпол нена вычислением показателей эффективности по следующим формулам: где Кш - коэффициент шелушения; Яц.я. - коэффициент извлечения цельного ядра; Еш - показатель эффективности шелушения; «з - количество зерен; пш - количество шелушенных зерен; пц - количество цельных ядриц. Компьютерные программы для исследования шелушителя пневмомеханического типа На основе описанных алгоритмов разработаны программы «Анализ Броскового Вентилятора (АБВ)» (рисунок 3.11), Impact-Dehuller (рисунок 3.12) и ShellOut (рисунок 3.13), предназначенные для проведения вычислительных экспериментов [45]. Первая моделирует работу центробежного вентилятора. Позволяет - В качестве препроцессора газодинамического решателя настроить интерактивно геометрические параметры вентилятора, в том числе внешний, внутренний радиусы, число лопаток, угол наклона прямолинейной и форму криволинейной лопатки. - в качестве постпроцессора рассчитать форму траекторий зерновых частиц с учетом большого числа параметров, в том числе: диаметр, масса, толщина оболочки, модуль упругости, коэффициент восстановления, скорость вращения и др.; - определить распределение частиц при заданных значениях параметров по скоростям и углам вылета; - оптимизировать параметры броскового вентилятора для получения потока частиц с наименьшим рассеянием по скоростям и направлениям вылета; - определить область подачи зерна для получения потока частиц, направленного в шелушильную камеру, при различных режимах работы вентилятора. На программу «Анализ Броскового Вентилятора (АБВ)» получено свидетельство о регистрации в Реестре программ для ЭВМ №2004610886 (приложение Д). Программа Impact-Dehuller моделирует процесс движения частицы в шелушильной камере. Позволяет - В качестве препроцессора газодинамического решателя настроить интерактивно геометрические параметры шелушильной камеры, в том числе внешний, внутренний радиусы, высоту, шаг, угол наклона винтовой рабочей поверхности, высоту винтового канала. - в качестве постпроцессора рассчитать форму траекторий зерновых частиц с учетом большого числа параметров, в том числе: диаметр, масса, толщина оболочки, модуль упругости, коэффициент восстановления, скорость подачи и др.; - определить пространственное распределение плотности числа частиц при заданных значениях параметров; - определить зависимость числа столкновений, испытываемых частицей, и, соответственно, вероятности шелушения от параметров зерна, камеры и режимов работы; - оптимизировать параметры шелушильной камеры и режимов работы для получения наилучших показателей шелушения зерна. Программа ShellOut представляет собой интерактивную учебно-демонстрационную версию программы Impact-Dehuller, основанную на упрощенных алгоритмах и позволяющую моделировать и визуализировать процесс шелушения в реальном времени,
Связь между скоростью зерновых частиц и частотой вращения
Испытания проводились с пропаренным и непропаренным зерном гречихи сорта «Саулык», заготовленного по ГОСТ 19093-73 без предварительного калибрования. Пленчатость зерна составила 35... 38%, влажность непропаренного зерна - 10... 12%, пропаренного - 12 ... 13%.
В процессе испытаний ставилась задача экспериментальной проверки результатов компьютерного моделирования технологического процесса пневмомеханического шелушения и сделанных на их основе рекомендаций. В связи с этим экспериментальная установка монтировалась в следующих вариантах: с гладкой рабочей поверхностью шелушильной камеры и оборудованная съемной ребристой металлической рабочей поверхностью; с вертикальным размером камеры с винтообразным рабочим органом
В процессе испытаний проводился хронометраж технологических операций и взвешивание продуктов шелушения (рисунок Ж.1). Результаты испытаний и статистической обработки полученных данных представлены в таблице 4.6. По итогам испытаний установлено, что производительность машины, в зависимости от подачи, составляет 0,4... 0,5 т/ч, при этом общий выход продукта составил: для пропаренного зерна 63... 65% в том числе: выход крупы-ядрицы 32... 34%, крупы-дробленки 20... 23%, мучки 8... 11%; для непропаренного зерна 63... 65% в том числе: выход крупы-ядрицы 28... 30%, крупы-дробленки 22... 25%, мучки 10... 13%. Статистический анализ результатов испытаний, проведенный по методу двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями, а также проверка гипотез о равенстве средних по -критерию Стьюдента обнаруживает статистически значимое (р 0,05) влияние характера поверхности рабочего органа шелушильной камеры на показатели эффективности процесса шелушения. Применение рабочего органа в виде ребристой поверхности приводит к повышению показателей эффективности на 2... 4%. Влияние увеличения размеров винтообразного рабочего органа оказалось статистически не значимым (р 0,05). Следовательно, можно уменьшить размеры шелушильной камеры, снизив материалоемкость конструкции, без потери производительности шелушителя. Таким образом, конструктивное исполнение рабочих органов шелушильной камеры в виде ребристой поверхности с характерным размером углублений порядка эффективного диаметра зерновки, позволяет повысить эффективность шелушения зерна и снизить материалоемкость конструкции.Оценка технико-экономических показателей и определение годового экономического эффекта шелушителя производились в производственных условиях в СХПК «Хузангаевский» Алькеевского района Республики Татарстан. Сравнивались показатели технологической линии цеха по производству крупяных изделий и технологической линии, основанной на применении пневмомеханического шелушителя. Процесс переработки зерна гречихи в цехе по производству крупяных изделий СХПК «Хузангаевский» включает следующие операции: 1. Пропаривание в течение 15 мин. при давлении пара 0,3 МПа. Применяемое оборудование - пропариватель КПП-М.01. Масса пропариваемого зерна - 80 кг за цикл. Максимальная производительность - 200 кг/ч. 2. Отволаживание и сушка в течение 45 мин. Охлаждение - 10 мин. Оборудование - сушилка КГШ-М.02. Масса загрузки зерна - 250 кг. Максимальная производительность - 200 кг/ч. 3. Сортирование зерна и разделение на 3 фракции по размерам. Оборудование - просеиватель П-100-2. Производительность -200-300 кг/ч. 4. Шелушение (по фракциям) с аспирацией лузги. Оборудование - шелу-шитель на базе ЗШ-100 с системой аспирации. Производительность -250-300 кг/ч. 5. Сортирование продуктов шелушения и разделение их на крупу-ядрицу, крупу-дробленку и отходы. Оборудование - просеиватель П-100-2 (тот же экземпляр после переналадки). Производительность -200-300 кг/ч. Возможно производство крупы из непропаренного зерна. В этом случае из технологической цепочки исключается гидротермическая обработка (про-паривание и отволаживание). Применение шелушителя пневмомеханического типа позволяет сократить технологический процесс, исключив из него разделение зерна на фракции, упростить систему аспирации, частично выполняемую самим шелу-шителем, в полной мере использовать производительность оборудования, входящего в технологическую линию. Процесс переработки зерна гречихи основанный на применении пневмомеханического шелушителя включает следующие операции: 1. Пропаривание в течение 15 мин. при давлении пара 0,3 МПа. Применяемое оборудование - пропариватель КПП-М.01. Масса пропариваемого зерна - 80 кг за цикл. Максимальная производительность - 200 кг/ч. 2. Отволаживание и сушка в течение 45 мин. Охлаждение - 10 мин. Оборудование - сушилка КПП-М.02. Масса загрузки зерна - 250 кг. Максимальная производительность - 200 кг/ч. 3. Шелушение. Оборудование - шелушитель пневмомеханического типа (ШП). Максимальная производительность - 400-500 кг/ч. 4. Сортирование продуктов шелушения и разделение их на лузгу, крупу-ядрицу, крупу-дробленку и отходы. Оборудование - просеиватель П-100-2. Производительность - 200-300 кг/ч. При производстве крупы из непропаренного зерна из технологической цепочки исключается гидротермическая обработка. Сравнительный анализ оборудования существующей и предлагаемой технологии приведен в таблице 5.1. Экономическая эффективность процесса выработки крупы с применением пневмомеханического шелушителя зерна определена согласно ГОСТ 23728-88 [12] по известной методике [6].
