Обогащение круподунстовых продуктов

10.11.2014

При сортовых хлебопекарных и макаронных помолах пшеницы промежуточные продукты после сортирования в рассевах представляют собой однородную по крупности, но неоднородную по качеству смесь, в состав которой входят крупинки чистого эндосперма, сростки частиц эндосперма с частицами оболочек и частицы оболочек.
Если эти смеси измельчать на вальцовых станках и дальше, то качество вырабатываемой муки будет значительно снижаться в результате попадания в нее оболочечных частиц, а это, в свою очередь, уменьшит выход муки высоких сортов и особенно высшего сорта.
Выделить из смеси оболочки и получить чистые крупки, которые будут в дальнейшем измельчены в муку высоких сортов,— важнейшая часть технологического процесса сортового мукомольного завода.
Кроме того, необходимо очищенные крупки разделить на фракции по величине, чтобы подвергнуть их в дальнейшем раздельной переработке.
Процесс разделения смеси круподунстовых продуктов по качеству и крупности называется обогащением. Продукты обогащают на ситовеечных машинах, которые делят смесь на фракции, отличающиеся аэродинамическими свойствами, размером, удельным весом и формой частиц. При макаронном помоле пшеницы процесс обогащения особенно развит, так как в этом случае готовая продукция формируется из более крупных частиц, чем для хлебопекарной муки.
Рабочими органами ситовеечных машин, выполняющими эту операцию, являются сита, совершающие прямолинейное возвратно поступательное движение, и восходящий воздушный поток.
От эффективности ситовеечного процесса зависит количество и качество получаемой муки, протяженность технологического процесса, его энергоемкость и другие показатели работы мукомольного завода.
Крупки и дунет по крупности делят на группы, характеризующиеся проходом и сходом следующих номеров шелковых и капроновых сит (табл. 32).

Обогащение круподунстовых продуктов

В настоящее время на мукомольных заводах для обогащения крупнодунстовых продуктов эксплуатируются двухступенчатые ситовеечные машины: двухприемные ЗМС-2-2, четырехприемные ЗМС-2-4 и ЗСМ-1-4.
Общий вид двухступенчатой ситовеечной машины приведен на рисунке 93. Машина состоит из следующих основных узлов: ситового кузова 5; кузова-сборника. 9, аспирационной камеры 4, сходовой камеры 6, электропривода 1, эксцентрикового колебателя 2, станины 7.
Ситовой кузов подвешен к станине на четырех подвесках 8, устройство которых позволяет регулировать его продольный наклон и устранять поперечные перекосы.
В ситовеечной машине ЗМС-2-2 ситовой кузов деревянный и разделен на две половины — секции.
Обогащение круподунстовых продуктов

В параллельных направляющих ситового кузова установлены два ряда ситовых рам: в верхнем ряду шесть рам, в нижнем — пять. Ситовые рамы, установленные в верхнем ряду, имеют обозначения 1P, 2Р, 1В, 2В, 3В и 4В; в нижнем ряду — 1H, 2Н, ЗН, 4Н, 5Н.
К нижней части рамы прикреплен поддон из штампованного сита с отверстиями ∅ 12 мм, который служит опорой для инерционных щеток и одновременно выравнивает восходящий воздушный поток, пронизывающий сито снизу вверх. Очищают сито инерционные щетки, которые перемещаются по поддону при возвратно-поступательном движении рамы.
Каждая секция имеет вмонтированные приемные скаты, на которых лежат поплавковые питатели для равномерного распределения продукта по ситу.
Для сбора обогащенных крупок и направления их на соответствующие системы технологического процесса под ситовым кузовом установлен металлический кузов-сборник 9, который позволяет получать раздельные потоки продукта с сит верхнего и нижнего ярусов.
Над ситовым кузовом находится аспирационная камера 4, которая делится перегородками на отсеки (по длине ситовых рам), позволяющие устанавливать аспирационный режим для каждого сита. Скорость воздуха в отсеках регулируют ручками, установленными на наружных стенках камеры.
Технологический процесс в ситовеечной машине организуется следующим образом: смесь продуктов, подлежащих обработке, через приемное устройство поступает на наклонное сито, совершающее прямолинейное возвратно-поступательное движение, и, перемещаясь по ситу, самосортируется. В результате самосортирования тяжелые добротные крупинки, имеющие большой удельный вес и меньшую зольность, опускаются к ситовой поверхности, а более легкие частицы (сростки, оболочки) всплывают на поверхность «постели» смеси. Воздушный поток, пронизывая массу продукта, находящуюся на ситах, способствует ускорению и эффективности самосортирования, а также уносит с собой наиболее легкие оболочки и мучную пыль (рис. 94).
Таким образом, процесс самосортирования, ускоренный под действием воздуха, приводит к тому, что чистые крупинки, богатые эндоспермом и с низкой зольностью, оказываясь непосредственно на сите, просеиваются через него в первую очередь. Легкие крупные частицы идут сходом с сит.
Обогащение круподунстовых продуктов

Основное требование эффективной работы — равномерная толщина продукта по ширине всех ситовых рам, что, в свою очередь, обусловливает равномерность воздействия воздушного потока на «постель».
На рисунке 95 приведена технологическая схема двухступенчатой ситовеечной машины ЗМС-2-2.
Первая ступень обогащения происходит на рамах 1P и 2Р, где смесь в потоке восходящего воздуха просеивается через сита и делится на две части— сход и проход. Сход поступает на последующие сита верхнего ряда, а проход загружает нижний ряд сит. Сита на рамах 1P и 2Р должны быть подобраны так, чтобы проход через них составлял 50—60% от всего поступающего продукта. Аспирационный режим должен быть подобран так, чтобы через сита не просеивались отрубянистые частицы.
Обогащение круподунстовых продуктов

В результате первого обогащения на нижний ряд сит поступает крупка более чистая и несколько мельче, чем остается на верхних ситах.
Вторая ступень обогащения происходит на остальных четырех ситах верхнего и на пяти ситах нижнего ярусов.
Проход ситовых рам 1B, 2В, 3В и 4В собирается и выводится желобковыми рамами, которые устанавливаются в направляющих пазах под ситовыми рамами.
В желобковых рамах поперечный лоток собирает продукт и выводит его через патрубки, установленные на боковых стенках ситового кузова, в боковые карманы кузова-сборника.
Проходы сит нижнего яруса поступают непосредственно в другие карманы кузова-сборника, где они могут быть сгруппированы отдельно или вместе с фракциями верхнего яруса.
Схода с верхнего и нижнего ярусов выводятся раздельно.
Проход через сита 3В и 4В обычно направляется на отдельную шлифовочную систему или объединяется с проходом через сито 4Н и 5Н нижнего яруса.
Воздух (на схеме показан пунктирными линиями) пронизывает нижний ряд сит и «постель» находящегося на них продукта, проходит через специальные щели в желобковых рамах, далее проходит через сита и «постель» продукта верхнего яруса и через соответствующие секции аспирационной камеры поступает в аспирационную сеть.
Таким образом, воздух для обогащения крупок используется дважды.
На технологической схеме ситовеечной машины (рис. 95) видно, что устройство кузова-сборника позволяет выводить различные потоки крупок раздельно или при необходимости объединять их.
Для раздельного выхода сходов с нижнего и верхнего ярусов сит в конце машины установлена камера сходов, внутри которой проходят четыре канала.
Технологическая схема четырехприемной ситовеечной машины ЗМС-2-4 отличается от двухприемной тем, что у нее каждая половина ситового кузова разделена продольной перегородкой на две симметричные части, что вдвое увеличивает количество ситовых рам при той же общей площади сит. Для каждой секции обеспечивается самостоятельная регулировка аспирационного режима.
Процесс обогащения крупок на ситовеечных машинах требует постоянного контроля. Только при строгом соблюдении всех рекомендуемых режимов работы машины достигается высокая эффективность всего технологического процесса мукомольного завода. В первую очередь от процесса обогащения зависят выход и качество муки высоких сортов.
Большое влияние на технологический эффект работы ситовеечных машин имеет степень их загрузки.
В зависимости от крупности обогащаемых крупок на ситовеечных машинах ЗМС-2-2 и ЗМС-2-4 на 1 см ширины приемного сита верхнего яруса по системам рекомендуется принимать нагрузки для:
Обогащение круподунстовых продуктов

При повышенной нагрузке на ситовеечную машину получается большая толщина «постели», при которой не успевает произойти полное расслоение смеси, поэтому нельзя обеспечить равномерное действие воздушного потока. В таких условиях снижается эффективность сортирования поступающего продукта.
При недостаточной нагрузке также плохо используется эффект самосортирования и через сита проходят частицы низкого качества.
Схема технологического процесса мукомольного завода в целом должна обеспечивать поступление на ситовеечные системы частиц одинаковой крупности и однородных по качеству. Однородность крупок проверяют просеиванием в лабораторном рассевке навески массой 100 г в течение 3 мин на соответствующем наборе сит.
Формирование однородных потоков крупок и дунстов во многом зависит от правильного подбора и распределения сит в рассевах систем крупообразования.
Крупные крупки с каждой драной системы обогащают обычно самостоятельно. На мукомольных заводах малой производительности допускается объединение крупок с I и III драных систем.
Средние и мелкие крупки с I, II и III драных систем обогащаются раздельно или совместно, в зависимости от наличия и загрузки ситовеечных систем, а с IV драной системы обязательно отдельно.
Потоки жесткого дунста с различных систем для обогащения на ситовеечных машинах обычно не объединяют. Допускается только смешивание дунстов с I и III драных систем.
Нельзя допускать наличия в обогащаемой смеси мягкого дунста и муки, так как они попадают в фильтровые относы или, обволакивая частицы, затрудняют их просеивание и уходят в сход.
Обогащенные в ситовеечных машинах крупные, средние и мелкие крупки драных систем на мукомольных заводах многосортных помолов направляются на шлифовочные системы с последующим обогащением шлифованных крупок и жесткого дунста на ситовеечных машинах.
Технологический эффект работы ситовеечных машин также во многом зависит от правильного подбора сит.
При подборе нумерации сит на ситовеечных машинах следует учитывать, с каких сит рассевов получен данный поток крупок — проходом или сходом. Первые сита верхнего яруса второй ступени устанавливают на один-два номера реже сит рассевов, с которых данные крупки были получены сходом. Последующие сита устанавливают на один номер реже предыдущего. Сита нижнего яруса второй ступени устанавливают на один-два номера реже, чем расположенные над ними сита верхнего яруса.
Окончательная отработка нумерации сит на ситовеечных машинах должна учитывать дальнейшее направление продуктов по схеме технологического процесса.
Для постоянного контроля за эффективностью работы ситовеечной машины рекомендуется на каждой секции машины иметь технологическую схему ее работы с указанием, откуда и какой крупности (проход и сход сита) на данную систему поступает продукт, куда направляются отдельные потоки с ситовеечной машины (проход и сход), и нумерацию установленных сит.
Для выделения из обрабатываемого потока крупок лучшего качества и направления их на головные шлифовочные или размольные системы схема ситовеечной машины должна предусматривать отбор не менее двух проходовых фракций — с первых и последних сит. Проходовые фракции группируют с учетом качества крупок, получаемых под каждой ситовой рамой.
Воздух, проходя через сито, разрыхляет «постель» и уменьшает трение между Частицами продукта, в результате чего ускоряется самосортирование продукта на сите и увеличивается скорость его перемещения. По данным ВНИИЗ, при отсутствии восходящего потока воздуха скорость перемещения крупных крупок по ситу составляет около 0,04 м/с; при скорости воздуха 0,2 м/с скорость перемещения увеличивается в 2,5 раза; при 0,4 м/с — в 5,4 раза; при 0,6 м/с — в 6,7 раза. Увеличение скорости перемещения приводит к уменьшению толщины слоя продукта, одновременно сокращается время пребывания частиц над ситом, в результате чего количество прохода обычно снижается.
Наиболее эффективная работа ситовеечной машины достигается при соблюдении оптимальных режимов воздушного потока.
Скорость воздуха должна обеспечить равномерное кипение слоя продукта без всплесков и фонтанирующих прорывов. Излишняя скорость воздуха приводит к чрезмерному снижению просеивания и уносу значительного количества доброкачественных частиц в аспирационную сеть.
Оперативный контроль эффективности ситовеечного процесса ведут осмотром потоков, проходящих через сита и идущих сходом. Зольность определяют в лаборатории.
Зольность крупок и дунстов, получаемых с разных систем, должна быть в следующих пределах:
Обогащение круподунстовых продуктов

В каждом потоке крупок, получаемых с рассева той или иной системы, зольность мелких частиц меньше, чем крупных. Обогащенные продукты — дунсты и мелкая крупка — направляются на первые три размольные системы. Зольность продуктов не должна превышать зольность эндосперма перерабатываемого зерна более чем на 20%. Круподунстовые продукты 2-го качества, поступающие на размольные системы, должны иметь зольность не более 1,3 %.
Зольность крупок, направляемых на шлифовочные системы 1-го качества, должна быть не выше: для крупной крупки 1,2%, для средней 1% и для мелкой крупки 0,85%.
При обогащении крупной крупки зольность схода с сит должна превышать зольность поступающего на ситовеечную машину продукта в 2—2,5 раза, а при обогащении средней и мелкой крупки — в 2—1,5 раза.