Технологические показатели измельчения зерна при его увлажнении
Из технологических показателей измельчения зерна мы рассмотрим два основных — извлечение промежуточных продуктов И и производительность размольного агрегата L. Из них первый коэффициент извлечения И — является существеннейшим элементом качественной характеристики производственного процесса, его технологического к. п. д., связанного с основной задачей переработки зерна — максимально извлечь эндосперм из зерна, а второй показатель L — производительность размалывающего агрегата — является количественным показателем, имеющим техно-экономическое значение в процессе размола зерна.
Что касается И, то вопрос этот частично был рассмотрен выше, при анализе Θ0. Мы видели, что при Θ0=const И растёт с повышением В в I зоне и в зоне технологических оптимумов проходит через свой максимум при определённом значении В для каждого сорта и определенной величине Θ0. Это значение В не совпадает с оптимальным значением В для минимального W0. Обе сопряжённые величины В и Θ0 связаны с технологической характеристикой зерна, причём первенствующую роль играет влажность зерна.
Для подтверждения этого обстоятельства кроме, испытаний на дробильном аппарате и лабораторной мельнице, в мукомольной лаборатории МТИПП в декабре 1943 г. были проведены опыты переработки пшеницы (как твёрдой, так и мягкой), а равно и ржи на молотковой дробилке МД-300 при разной влажности: 11; 14; 16; 18 и 20%. Ситовой анализ показал, что проход через сито № 9, характеризующий степень измельчения и колеблющийся при сите дробилки с диаметром отверстий 1,75 мм в пределах 35—45%, проходит через максимум при влажности 15—16% для данного сорта мягкой пшеницы,что вполне совпадает с предыдущими опытами.
Суммируя полученные при работе молотковой дробилки данные, мы можем результат изобразить графически, как показано на рис. 33. Естественно, что у мягкой пшеницы максимальное значение И достигается раньше, чем у твёрдой, причём в отличие от величины извлечения крупок величина И для муки увеличивается постепенно.
Объяснение указанного явления, имеющего большое технологическое значение, заключается, как уже указывалось, в воздействии воды, усиливаемом падением внутренних напряженно благодаря набуханию белков до известного предела, обусловленного формой связи с водой — появлению капиллярной воды. Таким образом, к переувлажнение, и передержка во времени одинаково отрицательно влияют на технологическую эффективность кондиционирования.
Что же касается другого технологического показателя L, то в наших опытах мы устанавливали величину L как f(тu) при одинаковых прочих условиях. На примере пшеницы Мелянопус мы видели, что уменьшение производительности, отнесённое к 1 % увеличения В, достигает 7—8% при Θ0=8 часам. При увеличении Θ0 величина перепада несколько уменьшается и при Θ0=24 часам, например, равна 6,5 %, так что в понижении а стало быть, в повышении L влияние Θ0 значительно меньше, и центр тяжести переносится на установление достаточного, но не преуменьшенного значения В.
У плёнчатых культур значение этой удельной величины сильно возрастает и у овса, например перепад L на 1 % В достигает 25—30 %.
Объясняется это тем, что величина тu, повторяем, наиболее тесно связана с первым отрезком времени Θм из двучлена Θм+Θр, когда происходит распределение влаги по всему зерну и его набухание и величина уменьшаются.
Это уменьшение L при увеличении В объясняется двумя причинами.
С одной стороны, при увлажнении уменьшается объёмный вес зерновой массы, заполняющей внутреннюю полость дробильного аппарата, а у вальцевых станков — пространство над питательным валиком. Поэтому при постоянной окружной скорости рабочих органов машины, в единицу времени будет, естественно, пропускаться меньшее количество зерна одной и той же культуры в весовом отношении, что и предопределяет уменьшение L.
С другой стороны, для зерна разных культуре повышением В вступает в действие ещё другая причина, понижающая L, — анизотропность зерна. При этом вступает в действие вязкость оболочек, значительный процент которых у плёнчатых культур понижает γ, а вместе с ним и L. Последним обстоятельством и нужно объяснить соотношение L для разных культур. При этих условиях при переработке овса с его преобладающей вязкостью оболочек и значительным процентом их (доходящим до 35—40% и больше) получается наиболее низкая производительность по сравнению с рассмотренными культурами. К этому нужно добавить и резкое ухудшение эксплутационных условий — засорение плёнками питательных валиков, замазывание рифлей; осе эти тормозящие явления приводят к резкому падению L, например, у овса до 50—40% по сравнению с пшеницей.
Нужно ещё отметить, что переход от лабораторного помола к производственному характеризуется внесением поправочных коэффициентов В сторону дальнейшего снижения L. Так, при переработке пшеницы Мелянопус в лабораторных условиях при увеличении важности зерна с 15 до 19,1% L уменьшилась на 22%, в то время как в производственных условиях (на комбинате имени Цюрупы) понижение это доходило до 38% при том же изменении B.
Наличие этих поправочных коэффициентов вполне понятно, так как в производстве на величину L, помимо приведенных выше, влияют и другие факторы, преимущественно технологического порядка, отягчающие производственный процесс, в частности, например, затруднённый вымол влажных оболочечных продуктов на последних размольных системах.