Сухая очистка зерна

22.01.2016

Рабочие поверхности. Процесс обработки продукта, производимый на обоечных машинах, применяемых для сухой очистки зерна, заключается в воздействии неподвижной цилиндрической (иногда конической) поверхности на продукт, отбрасываемый к этой поверхности вращающимися внутри машины бичами или гонками, которые способствуют перемешиванию зерновой массы и ее паре движению. Одновременно в результате взаимного трения происходит также шелушение зерна. Полученные отходы, частицы оболочек, грязь и пыль удаляются аспирацией машины.
Отделение оболочек зерна вместо с прилипшими к ней минеральными веществами происходит энергичнее при воздействии шероховатых поверхностей, представляющих собой ряд микроскопических резцов, срезающих оболочки, иди металлических поверхностей специальных видов— плетеных и штампованных. Так называемое «мягкое шелушение» зерна и очистка поверхности от пыли и грязи достигаются воздействием гладких металлических поверхностей или щеток.

Сухая очистка зерна

В основном различают следующие рабочие поверхности:
1) острошероховатые (камни естественного и искусственного происхождения, наждачная масса);
2) металлические плетеные из толстой проволоки круглого или квадратного сечения (энгранеры, рис. 96а);
3) дырчатые железные или стальные, представляющие терочную поверхность, работающую кромками разорванного металла Подобно резцам (рис. 96b);
4) литые чугунные или стальные (рис. 96с);
5) щеточные.
Различают два метова сухой очистки зерна.
К первому относится интенсивное воздействие на зерно. Цель, преследуемая при применении этого метода, заключается в возможно большем удалении высокозольных оболочек, бороздки и зародыша, попадание которых в муку ухудшает, ее цвет и уменьшает стойкость при хранении. При этом методе обработки применяется пропуск зерна через машины с шероховатыми (наждачными) поверхностями.
Ко второму методу относится менее интенсивное механическое («мягкое») воздействие на зерно, при котором происходит незначительное шелушение верхнего слоя плодовой оболочки и зародыш сохраняется почти в нетронутом состояния.
В этом случае применяются обоечные машины с гладкими металлическими поверхностями и щеточные машины.
Наждачная обоечная машина. Схема работы наждачной обоечной машины, обычно применяемой в настоящее время на ваших мельницах, представлена на рис. 97.
Поступающее в цилиндрический кожух машины зерно подхватывается бичами (A) и ударяется о внутреннюю поверхность кожуха, которая в зависимости от ее материала (крупный или мелкозерный наждак) производит более или менее сильное воздействие на оболочку зерна.
Бичи наклонены к образующим цилиндрам под углом 3,5—6°, что способствует перемешиванию зерновой массы, и перемещению ее к выходу.
Обоечная машина отличается двукратным воздействием аспирации: в самом процессе работы в верхней части барабана по всей длине машины имеется сетка (С), через которую отсасываются отходы зерна (последние попадают в осадочную камеру и выводятся наружу шнеком), и при выходе зерна в канал.
Технологический аффект работы обойки зависит от целого ряда факторов: производительности, окружной скорости бичей к их уклона, расстояния бичей от поверхности, состояния наждачной поверхности, работы аспирации и места в схеме очистки зерна.
Сухая очистка зерна

Качество работы обойки должно характеризоваться совокупностью ряда основных показателей ее работы — снижением зольности зерна после прохождения обойки, характером повреждения оболочек и зародыша, состоянием и характером запыленности зерна до и после обойки, количеством содержаний в зерне после обойки так называемой «сечки» (битого зерна, получаемого благодаря интенсивному воздействию на зерно бичей и наждачной поверхности), количественным и качественным содержанием отходов, содержанием в них битого и целого зерна.
Прохождение через обойку отражается прежде всего на наружном покрове зерна и зародыша. Оболочки зерна, надрезаясь мельчайшими резцами наждачной поверхности, частично отделяясь, удаляются из машины. Значительная же часть оболочек в надорванном состоянии покрывает зерно в виде торчащих
лоскутьев. Характер надрыва оболочек зерна после обойки первого (а) и второто (б) проходов показан на рис. 98. Из этих рисунков видно, что в рассматриваемом случае при данной работе обойки первого прохода надрез задевает часть плодовой ободочки, второй проход обойки повреждает уже семенную оболочку и алейроновый слой, и в отдельных местах повреждения выбиваются частицы эндосперма.
Сухая очистка зерна

Сильное воздействие наждачной поверхности па оболочки верна может нарушить их прочность, вследствие чего при последующем размоле зерна они легко измельчаются и попадают в муку.
Воздействие наждачной поверхности весьма характерно в отношении повреждения зародыша, который отбивается наждачной обойкой в большей или меньшей степени. Всхожесть зерна — показатель степени удаления зародыша, определяемая до и после двух-трех обоечных проходов — показывает, что приблизительно половина (и даже больше) всех зерен все же обладает способностью к прорастанию. В табл. 21а приводятся данные о прорастании зерна (в процентах).
Сухая очистка зерна

Очевидно, что степень полноты удаления зародыша зависит от ряда факторов и в первую очередь от влажности зерна — сухое зерно обладает большей хрупкостью и его зародыш отбивается легче.
Влияние удаления зародыша, богатого минеральными веществами, белками и жиром, а также содержащего активные ферменты, невидимому, должно сказываться на химическом составе и свойстве зерна.
Экспериментальные данные по этому вопросу весьма немногочисленны. Pабота Степаненко показала, что в результате прохода через обойки закономерно снижается диастатическая активность зерна, что, несомненно, объясняется отбиванием части зародыша.
Удаление пыли минерального происхождения в частичное снятие наружных оболочек и зародыша зерна, обладающих высокой зольностью, ведут к снижению зольности зерна, пропущенного через обойку.
Увеличение производительности обойки при прочих равных условиях (окружной скорости бичей и расстояния от наждачной поверхности) приводит к уменьшению вероятности многократного соприкосновения зерна с наждачной поверхностью, а следовательно, ведет к менее интенсивному воздействию на зерно.
На рис. 99 приведены данные Воронцова, характеризующие разность зольности зерна пшеницы до и после обойки первого прохода (длина барабана обойки 755 мм, диаметр барабана 520 мм).
Из этих данных следует, что зольность зерна после обойки снижается менее значительно при увеличении производительности. Относительное количество отходов обойки уменьшается при увеличении производительности.
Одним из показателей работы обойки являются характер и количество пыли, покрывающей зерно.
Сухая очистка зерна

Зольность пыли, покрывающей зерно, а также ее количество резко изменяются после прохождения обойки. Пыль, покрывающая зерно до обойки первого прохода, имеет темный, землистый цвет (минерального происхождения) при зольности около 20%. Пыль, снятая с зерна, пропущенного через обойку, преимущественно органического происхождения, причем зольность ее снижается до 5%.
Эйдус, предложивший методику определения запыленности зерна, исследовал зависимость запыленности от производительности, окружной скорости бичевого барабана, расстояния бичей от наждачной поверхности и степени интенсивности аспирации обоечной машины.
Данные исследования, изображенные графически, приведены на номограмме (рис. 100), представляющей зависимость запыленности зерна обойки второго прохода от следующих факторов: нагрузки на 1 м2 наждачной поверхности; окружной скорости; расстояния бичей от наждачной поверхности.
Сухая очистка зерна

Из приведенных данных вытекает, что с увеличением нагрузки запыленность зерна падает. Увеличение окружной скорости бичей увеличивает запыленность зерна, так же как и уменьшение расстояния бичей от наждачной поверхности. По этим данным при окружной скорости в 15 м/сек, нагрузке 600—700 кг/м2 наждачной поверхности запыленность зерна после первого обоечного прохода равна около 0,3—0,35%, а после второго прохода 0,55—0,60%, что дает абсолютное увеличение против первоначальной запыленности в 1,5—2 раза, хотя характер пыли обойки второго прохода изменяется.
Исследование влияния режима аспирации обойка показало, что хотя с увеличением количества пропущенного воздуха наблюдается некоторое уменьшение запыленности зерна, это уменьшение весьма незначительно. Последнее обстоятельство указывает, что пыль, образовавшаяся из минеральных и органических частиц, плотно прилегает ж поверхности зерна, заполняет собой неровности, царапины и трещины зерновой поверхности, и поэтому полное удаление ее аспирацией обойки невозможно, Для достижения минимальной запыленности зерна, поступающего на 1-е дранье, необходимо устанавливать дополнительное оборудование — щеточные машины, дуоаспираторы и др.
Увеличение интенсивности процесса шелушения, определяемое уменьшением расстояния бичей от наждачной поверхности, увеличением окружной старости бичей и уменьшением нагрузки, увеличивает процент содержания сечки в зерне, прошедшей через обойку.
Поступающее вместе со всей зерновой массой на 1-е дранье битое зерно, загрязненное в места излома, ведет и загрязнению продуктов помола, поэтому следует стремиться к возможно меньшему образованию его в процессе подготовки к помолу.
Бичи обойки устанавливаются обычно на расстоянии 20—30 мм от наждачной поверхности (рис. 101). Окружная скорость бичевого барабана для обработай пшеницы принята 12—15 м/сек, для ржи 16—18 м/сек.
Сухая очистка зерна

Мягкая обойка. Как мы уже указывали, так называемое «мягкое» воздействие на обрабатываемый продукт производится на обоечных машинах с гладами металлическими поверхностями — мягких обойках.
Имеется два типа мягких обоечных машин.
Кожух обоечной машины первого типа (рис. 102 и 102а) состоит из ряда сегментов закаленного чугуна (толщиной 4—5 мм). Для отсеивания отделившихся частиц оболочек и пыли в углублениях внутренней поверхности сегментов имеются продолговатые отверстия.
Вращающийся оплошной бичевой барабан (В) отбрасывает к стенкам кожуха зерно и перемешивает его; передвижений зерна к выходу происходит благодаря специальным гонкам, расположенным под углом в образующей.
Обойка второго типа (рис. 103) представляет собой гладкий металлический цилиндр со вставной стальной гильзой и рядом пропеллерных бичей на оси вала. На этой же оси установлен вентилятор.
Сухая очистка зерна

Рабочее пространство машин отделено от вентилятора euros, которое препятствует попаданию зорка в отходы.
Проведенные испытания показали, что оболочки и зародыши зерна после прохождения через обойки второе типа не повреждены. Снижение зольности зернa (около 0,04%) происходит главным образом за счет удаления неорганической пыли. Количество сечки в зерне после обойки составляло около 0,2%.
Основные технические показатели обоек приведены в табл. 22.
Сухая очистка зерна

Исследования Любушкина показали, что замена наждачной поверхности цилиндра металогической из листовой стали толщиной в 1,5 мм ведет к более мягкому режиму работы обойки. Металлическая секция покрыта в шахматном порядке выштампованными щелями, отогнутые плоскости которых обращены внутрь барабана и поставлены но ходу бичей (рис. 104).
Сухая очистка зерна

Щелевидные отверстия служат для аспирирования обойки, а их отогнутые плоскости способствуют лучшему перемешиванию зерна и снятию с него пыли.
При нагрузке обойки первого прохода 810 кг/час на 1 н2 рабочей поверхности при одинаковой скорости (16 м/сек) интенсивность шелушения значительно снизилась (табл. 23).
Сухая очистка зерна

На поверхности зерна обнаружено значительно меньше царапин, надрезов и лоскутьев оболочек, т. е. при данном режиме работы оболочки не теряют своей упругости.
Зонообойни. Зонообойка, представляет собой конструкцию типа наждачной обойки, но с энгранерной рабочей поверхностью.
Этот тип обойки дает хорошие результаты для очистки головневого зерна. Зонообойка разбивает головневые мешочки, при этом пыль частично отсасывается аспирацией через энгранерную сетку, но значительная часть головневой пыли обволакивает зерно, и полное удаление ее возможно только мойкой зерна.
Щеточная машина для зерна. Окончательная очистка зерна от частиц надрезанных оболочек и пыли органического происхождения, покрывающей зерно после пропуска через ряд машин зерноочистительного отделения, производится щеточной машиной.
Работая поверхность щеточных машин изготовляется обычно из волокон растительного происхождения.
Конструкции щеточных машин различаются во способу расположения осей вращения — вертикальному или горизонтальному, а также по расположению щеточных поверхностей.
Cxeма щеточной машины с вертикальной осью вращения представлена на рис. 105.
Работа щеточной машины протекает следующий образом. Поступающее па машину зерно передвигается по гладкой конусной поверхности неподвижной щетки(а) на вращающийся диск подвижной щетки (б); с быстро вращающегося диска зерно отбрасывается в пространство между двумя щетками верхнего ряда, где и подвергается обработке. Посте прохода верхнего щеточного ряда зерно поступает на последующие пары щеток. Вышедшее из ноля воздействия нижней пары щеток зерно надает на днище кожуха, откуда скребками выбрасывается в течку. Щеточная машина аспирируется через отверстая внутреннего кожуха (1).
Сухая очистка зерна

Более широкое применение имеют машины с горизонтальной осью вращения.
Схема такой машины изображена на рис. 106.
Машина имеет одинаковое количество бичей и щеток. Поступающий продукт подвергается воздействию бичей и щеток, отбрасывающих его на медленно вращающийся внутренний кожух, изготовленный из железа с отверстиями 2—2,5 мм или 1,5х10 мм. Отделившиеся надрезанные частицы оболочек и пыль вытягиваются через отверстия кожуха вентилятором.