Тенденции развития способов измельчения и оборудования

01.11.2014

Обобщение приведенной ранее информации позволяет сформулировать ряд тенденций развития способов и аппаратов для измельчения пищевого сырья.
Основные тенденции развития способов. В пищевой промышленности нашли применение и получили развитие большинство известных в народном хозяйстве способов измельчения. Тенденции в применении новых и совершенствовании известных будут сохраняться и в перспективе. Стабильность этих тенденций обусловлена повышением качества пищевых продуктов, расширением их ассортимента, снижением энергозатрат на производство и др. Приоритет в развитии способов на ближайшие десятилетия будет отведен сухим механическим способам измельчения. Последний обосновывается следующим: история измельчения началась с механических методов и до настоящего времени они прочно удерживают свои позиции во всех отраслях народного хозяйства как по объему переработки, так и по технико-экономическим показателям; дефицит питьевой воды, сложность и дороговизна ее очистки, ограниченность применения мокрых методов измельчения пищевого сырья, что обуславливает перспективу применения сухих; более 35 ведущих фирм мира при разработке процессов измельчения отдают предпочтение сухим способам механическою измельчения.
Большинство способов механического измельчения основаны на ударе, истирании, сжатии и сдвиге. Они успешно развиваются уже более 180 лет после изобретения вальцового станка и молотковой дробилки. Тенденции в их развитии сохранятся и в будущем. Подтверждением этому является тот факт, что ведущие фирмы мира продолжают создавать и производить оборудование, реализующее эти способы. Превалирующее значение в их развитии имеет способ, основанный на однократном приложении усилий сжатия и сдвига. Однако гранулометрический состав измельченных этим способом продуктов неоднороден, в них преобладают крупные классы. Повышение разрушающих усилий при этом способе ограничивается значительным ростом затрат электроэнергии и металлоемкости, что не позволяет относить этот способ к разряду перспективных.
Развитие и интенсификация технологий пищевых производств способствует укреплению тенденций на повышение избирательности измельчения, дисперсности и выравненности по крупности продуктов помола, возможности генерирования разрушающих усилий инерционными силами в широком диапазоне. Перспективным, с точки зрения достижения приведенных показателей, является способ измельчения в слое в процессе качения относительно друг друга рабочих поверхностей и генерирования разрушающих усилий инерционными силами в широком диапазоне при многократном воздействии на разрушаемый продукт. Многократность нагружения продукта должна согласовываться с его реологическими свойствами, а рост дисперсности сопровождаться повышением избирательности измельчения фаз (оболочка-эндосперм). Организация процесса должна предусматривать интенсивный отвод мелких частиц из зоны разрушения.
Основные тенденции и перспективные направления развития измельчителей. Разнообразие физико-механических свойств пищевых продуктов способствовало разработке, развитию, применению практически всех видов измельчительного оборудования. В их развитии и совершенствовании сформировались следующие основные тенденции: повышение энергонасыщенности рабочего объема; снижение удельной металлоемкости и габаритов; повышение единичной производительности; снижение удельных затрат электроэнергии; повышение надежности работы; создание разрушающих усилий без жестких кинематических связей между рабочими органами; повышение этапности измельчения без вывода продукта за пределы рабочего объема; увеличение производительности на единицу производственной площади; повышение технологичности изготовления и снижения стоимости; снижение трудоемкости ремонта и обслуживания; минимизация риска загрязнения измельчаемого продукта; повышение однородности помола; снижение квалификации обслуживания; снижение уровня шума и вибрации; повышение санитарной безопасности и эргономики.
Учитывая широкое распространение вальцовых станков в таких масштабных отраслях переработки зерна пшеницы как спиртовая и мукомольная, следует отдельно отразить тенденции их развития: увеличение производительности на пару вальцов до 8 т/ч; увеличение длины вальцовой линии; минимизация изгиба вальцов; независимость систем управления каждой парой вальцов; обеспечение стабильности межвальцового зазора; повышение уровня автоматизации; снижение конденсации влаги посредством управления потоком вентилируемого воздуха; применение новых конструкционных материалов (анодированных алюминиевых сплавов T6060, нержавеющей стали, композитных недеформируемых материалов) для повышения прочности, износостойкости, коррозионной стойкости и снижение деформируемости; оснащение стандартным программным управлением в замену электронных специфических систем; повышение точности регулирования вальцового зазора; установка подающих валков на скользящем картридже, обеспечивающая их быструю смену; совершенствование механизма подачи продукта, обеспечивающее равномерное поступление в зону захвата.
Обозначенные тенденции в совокупности можно отнести к категории вечных и перспективных при разработке и создании нового измельчительного оборудования. Однако современный уровень развития теоретических основ технологических процессов выдвигает ряд новых требований к вновь создаваемому измельчительному оборудованию. Их обобщение позволило автору сформулировать следующие перспективные направления: минимизация жестких кинематических связей, снижающая деформацию рабочих органов; кибернетизация процесса, обеспечивающая его технологическую стабильность при минимальном применении средств автоматизации; создание динамического состояния системы измельчаемый продукт — рабочие органы измельчителя, обеспечивающего максимальное соответствие способа приложения разрушающих усилий особенностям структурно-механических и реологических свойств измельчаемого продукта; создание динамического состояния системы гетерогенный продукт — воздушный поток, обеспечивающего максимальную концентрацию крупных классов в зоне измельчения за счет своевременного отвода из нее мелких; создание условий импульсного разрушения частиц в слое продукта, находящегося в напряженном состоянии; качественное развитие исследований реологических свойств дисперсных систем с целью совершенствования известных и разработки новых способов их измельчения; качественно новый уровень развития научных основ избирательного измельчения как наиболее распространенного в технологии производства муки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: