Журнал The Ukrainian Farmer №3 (171) 2024 года

Для трейдерского элеватора контроль показателей продукции является одной из главных задач – от этого зависит прибыль предприятия.

Здолбуновский элеватор «Традекс Агри», входящий в группу компаний TradexAgriGroup, начал свою работу в 2018 году и на сегодняшний день отработал полных шесть сезонов. Здесь принимают кукурузу, рапс, сою, подсолнечник, ячмень, пшеницу и овес. В зависимости от сезона доля разных культур может заметно колебаться, но большинство всегда за кукурузой и соей.

Элеватор строили в самом Здолбуне неслучайно. Наличие рядом узловой станции обеспечивает бесперебойную подачу вагонов. Площадку выбрали непосредственно у железной дороги, на месте бывшего цементного завода. От него осталось наследство – два бетонных силоса по 2500 т и транспортная галерея. Несмотря на 100-летний возраст, постройки после модернизации эксплуатируют — изменился только тип продукции.

Строительство проходило в две очереди. После начала работы добавляли маршруты, несколько усовершенствовали. К примеру, увеличили производительность железнодорожной отгрузки до 175 т/час. Для этого установили другую норию и заменили транспортер более производительным (предыдущий транспортер имел производительность всего 100 т/час). С тех пор вагоны загружают одновременно из двух емкостей. Впоследствии построили напольное хранилище с загрузочным транспортером, а на этот год запланировано создание еще одного маршрута, дополнительно увеличившего производительность отгрузки.

В пиковые периоды предприятие может принимать по 2500 т зерновой продукции в день. Здесь работают две независимые линии приемки, что позволяет одновременно работать с разными культурами. Предварительная очистка также отделена, поэтому упрощается подготовка культур к сушке или хранению.

Производительность сушки составляет 1000 т кукурузы (с 24 до 14% влажности) в сутки. Работают только на природном газе. Общий объем хранения — 30 тыс. тонн, включая напольный склад на 6000 т, металлические силосы и два бетонных силоса по 2 500 т, оставшиеся после цементного завода. Также на территории есть несколько площадок для хранения зерна в силобегах (40 шт. по 200 т).

Основная отгрузка – через железную дорогу. Хотя в последние годы было смещение в сторону автотранспорта, сейчас ситуация возвращается в привычное положение. Близость станции предоставляет свои преимущества: на отгрузку маршрута тратится не более 36 часов, и это связано с тем, что фронт подачи — всего 11 вагонов.

Учитывая значительный объем перевалки и большой диапазон качественных показателей зерна, пристальное внимание уделяется его очистке. На предприятии работают две очистные машины компании OLIS: барабанный сепаратор ЛУЧ ЗСО-200 и плоскорешетный сепаратор ГОРИЗОНТ К-300.

Барабанный сепаратор работает с самого начала существования компании. Он очищает влажное зерно перед сушкой — здесь отделяют большую и мелкую мусорную примесь. В сутки можно очистить до 1500 т при любых условиях. Влажность зерна не имеет значения – производительность от этого практически не меняется. В зависимости от содержимого мусорной примеси выполняют регулировку: сначала подбирают соответствующие решета, затем выбирают оптимальный наклон барабана и режим работы аспирационной системы.

Плоскорешетный сепаратор ГОРИЗОНТ К-300 в комплекте с воздушным сепаратором замкнутого цикла ВСЗ-130 в ситовый кузов и воздушный сепаратор ВСЗМ-130 после ситового кузова установили позже — он работает на предприятии два сезона. До этого было два сепаратора БЦС, но они не давали нужного результата, поэтому ими пользовались мало. Когда установили ГОРИЗОНТ К-300, все вопросы по доочистке решились. В общем, зерно хранится в базовом качестве и не требует дополнительных действий, однако при загрузке силосов возникает самосортировка, часть зерна на дне силосов повреждается. Соответственно, возникает потребность в дополнительной сепарации. Также когда клиенты привозят сухое зерно, его сразу пропускают через сепаратор ГОРИЗОНТ К-300.

Из опыта оказалось, что сепаратор ГОРИЗОНТ К-300 хорошо разделяет разные культуры. Был случай, когда подсолнечник смешался с кукурузой, и с помощью аспирации подсолнечник удалось удалить – производительность машины несколько уменьшилась, но качество было отличным. Еще один пример широких возможностей сепаратора ГОРИЗОНТ К-300 – очищение сои от амброзии. Машина качественно и быстро выполнила эту задачу. Барабанный сепаратор ЛУЧ также может выполнять подобную работу, но с заметно более низкой производительностью.

Сепаратор ГОРИЗОНТ К-300 способен отделять немалый процент мусорной примеси. Даже когда ее доля доходит до 15% и выше, не проблема за один проход достичь базовых 2%. Более того, довольно часто на заводских настройках очистка происходит до уровня ниже 1% сметной примеси, и приходится частично менять настройки, чтобы не терять вес и деньги.

За это время обе очистные машины OLIS показали себя хорошо. Никаких критических проблем не возникало. Благодаря своевременному и полноценному обслуживанию удавалось удержать машины в рабочем состоянии. Операторы тщательно осматривают оборудование и выполняют регламентные работы. Поэтому за шесть сезонов в сепараторе ЛУЧ не заменили ни одного подшипника. Места приема зерна с самого начала зафутеровали, следовательно, износ металлических частей также не наблюдается. С сепаратором ГОРИЗОНТ К-300 тоже никаких проблем не возникло. Сотрудники постоянно контролируют состояние основного подшипника и выполняют обслуживание.

ГОВОРИТ ЭКСПЕРТ

Ярослав Возняк, директор по производству

— Мы пытались максимально грузить барабанный сепаратор ЛУЧ, подавали зерно с разными качественными показателями, но производительность практически не изменялась. Даже в самых неблагоприятных условиях машина работала только на 10% медленнее. А в основном производительность, напротив, превышала паспортные характеристики. Все зависит от настроек: чем точнее настроишь, тем эффективнее будет работать сепаратор. К примеру, не всегда определенные решета пристают под определенную культуру. Размер зерна может отличаться от того, на какое рассчитанное решето, и это требует дополнительного контроля со стороны лаборатории Перед установкой решет производим анализ зерна и выполняется подбор на лабораторных ситах. Тогда уже операторы идут к очистной машине и устанавливают соответствующие решеты. На барабанном сепараторе два работника меняют решета в течение часа. В плоскорешетном один человек делает такую работу через пять минут.

На всех элеваторах компании мы установили очистное оборудование от OLIS. Такое решение было принято потому, что машины этого производителя конкурентны к лучшим аналогам зарубежного производства. Нет ни малейшего смысла покупать импортные машины, если отечественные работают не хуже. И качество, и производительность на заявленном уровне, и общий результат нас полностью удовлетворяет.

Владимир Чеглатонев, коммерческий директор компании OLIS

– С компанией «Традекс Агри» OLIS сотрудничает с 2017 года. За это время на предприятиях компании были установлены скальператоры СКО, барабанные ЛУЧ ЗСО и плоскорешетные ГОРИЗОНТ-К сепараторы. Хочу отметить, что заказчик основательно подходит для выбора оборудования. Профессиональные кадры в команде TradexAgriGroup помогли не просто построить несколько хороших элеваторов — они сделали наше с ними сотрудничество полезным для обеих сторон. Мы неоднократно ездили к ним с целью усовершенствования оборудования и поиска оптимальных режимов эксплуатации. Благодаря постоянному контакту, нам удалось улучшить наши очистные машины и вывести их на новый качественный уровень.

Элеваторы TradexAgriGroup принимают зерно разных кондиций, поэтому приходится всегда быть готовым к изменяющимся условиям работы. Очистные машины ЛУЧ ЗСО и ГОРИЗОНТ-К показали себя наилучшим образом, выдерживая заявленные показатели качества и производительности. Со своей стороны, компания OLIS как производитель оборудования всегда пытается найти оптимальное решение для каждого клиента по оснащению и опциям. При необходимости предлагается дополнительная аспирация, футеровка и другие полезные вещи, способные улучшить удобство и эффективность эксплуатации очистного оборудования.

Автор: Владислав Олейник
AGRO TIMES — https://agrotimes.ua/article/yakist-iz-zapasom/

Послеуборочная очистка зерна включает в себя этапы предварительной и первичной очистки, которые при необходимости применяют в зависимости от кондиций собранной зерновой массы и дальнейшего использования зерна. Предварительная очистка представляет собой удаление грубых, крупных, мелких и легких примесей или некоторых из них, в зависимости от потребности. Её целью является быстрое удаление влажных примесей, что обеспечивает временное хранение зерна перед сушкой и приобретение сыпучести, которая необходима для выполнения этой операции. Кроме того, в рамках предварительной обработки проводят очистку сухой, но очень засоренной зерновой массы, где содержание примесей составляет более 10%. Целью такой предварительной очистки является повышение сыпучести зерна для получения возможности эффективной реализации этапа первичной очистки. В свою очередь, целью первичной очистки является доведения содержания примесей в зерне до уровня, отвечающего требованиям государственных стандартов или других требований для его поставки, и представляет собой удаление легких, крупных и мелких примесей. На данном этапе очистке подлежит сухое зерно с содержанием сорной примеси в пределах 3-10 %.

Различают поточную и периодическую технологию послеуборочной обработки зерна. Периодическая технология применяется исключительно в аграрных предприятиях с использованием отдельных, часто самоходных машин, работающих на открытых и закрытых площадках. Данная технология характеризуется значительными затратами ручного труда, потерями зерна и снижением его качества. Современный уровень урожайности и использование новейших зерноуборочных комбайнов, обеспечивают значительный дневной объем намолота зерна и высокие темпы жатвы в условиях аграрных предприятий. Поэтому, вместе с перечисленными недостатками, периодическая технология слишком малопродуктивна, даже для хозяйств с небольшим объемом посевных площадей. По нашему убеждению, применение периодической технологии послеуборочной очистки зерна возможно при использовании во время уборки не более одного современного зерноуборочного комбайна.

Поточная технология лишена недостатков, которые присущи периодической технологии. В советское время такую технологию реализовывали на агрегатах типа ЗАВ и комплексах типа КЗС, но их серийное производство прекращено с 1991 года. Поэтому, все сохранившиеся перечисленные агрегаты, морально устарели, работают за пределами полного физического износа даже строительных конструкций и требуют замены. Помимо этого, в современных условиях такие агрегаты характеризуются низкой производительностью и технологической эффективностью. По указанным причинам темпы уборки в хозяйствах сдерживаются, а зерно, от многократного вынужденного пропуска через транспортные механизмы и машины агрегатов ЗАВ и комплексов КЗС портится, включая травмирование посевного материала. В некоторых хозяйствах пытаются применить так называемую двухэтапную технологию, когда предварительную обработку зерновой массы проводят в период уборки, а последующую очистку – в послеуборочный период. При этом будто бы наблюдается экономия на стоимости и обслуживании машин меньшей производительности и повышении их срока загрузки. Однако, такая организация работы требует дополнительных трудовых ресурсов, а вынужденная перегрузка зерна цепочками транспортных механизмов приводит к его травмированию и потерям. По-настоящему современные агрегаты и комплексы для текущей переработки зерна в хозяйствах – большая редкость.

С учетом указанных проблем в аграрных предприятиях, послеуборочную обработку зерна все больше берутся выполнять элеваторы, которые являются составляющим звеном аграрных предприятий, или отдельными предприятиями. До недавнего времени, послеуборочную очистку зерна не относили к задаче, которую необходимо было решать на элеваторах. Поэтому, даже сейчас у специалистов-проектировщиков элеваторов не всегда есть понимание тонкостей послеуборочной очистки, что позволяло бы выбрать эффективные технологические решения и технику для её реализации. Среди действующих элеваторов мало таких, которые отвечают требованиям эффективной послеуборочной обработки из-за того, что при их проектировании не было предусмотрено решение данной задачи. Особенно проблемной является переработка подсолнечника, сои, рапса и кукурузы – культур, которые составляют наибольшие объемы в работе элеваторов. Таким образом, технология и оборудование для послеуборочной обработки зерна является одной из основных составляющих, которая влияет на эффективность производства зерна в целом. Вместе с тем, именно эта составляющая на сегодня в срочном порядке требует научной аргументации и проверенных практикой технических решений.

На протяжении 15-ти лет, коллектив компании «ОЛИС» разрабатывает технологии, производит оборудование и проводит их внедрения в отрасли переработки зерна. Одним из приоритетных направлений нашей деятельности являются процессы и машины для очистки зерна. Сотни зерноочистительных машин производства компании «ОЛИС» работают в разных странах, в разных условиях и на разных видах зерна. Обобщение теоретических разработок и накопленного опыта дает нам возможность четко и просто сформулировать основные положения эффективной технологии послеуборочной очистки зерна и особенностей техники для ее реализации.

При выборе оборудования для послеуборочной очистки зерна с целью рационального использования строительного объема и площади, предпочтение следует отдавать агрегатированным машинам, которые представляют собой ситовой и воздушный (воздушные) сепараторы, объединенные в одну конструкцию (Рис.).

Рис. Сито-воздушные сепараторы.

I — барабанный сепаратор (1) с пневмосепаратором замкнутого типа (2);

II — плоско-решетный сепаратор (3) c пневмосепараторами замкнутого типа (4) и разомкнутого типа (5).

Для предварительной очистки необходимо использовать ситовые сепараторы барабанного типа, так как только эти машины способны перерабатывать зерно любого вида, любой влажности и засоренности. Зерновая масса, которая поступает в барабан сепаратора, принудительно вращается на внутренней его поверхности и перемешивается лопастями, что позволяет создать необходимые условия для ее просеивания и движения через машину. В большинстве случаев, ситовой барабан разделен на несколько секций по его длине, что позволяет устанавливать необходимые сита в каждой секции для реализации той или иной схемы очистки. Указанная конструкция дает возможность дифференцированно распределить полезную площадь сит для отделения крупных и мелких примесей или задействовать всю полезную площадь для отделения только мелких или только крупных примесей. Такая возможность особенно важна для предварительной очистки зерна перед сушкой, когда необходимо удалить наиболее опасный вид примесей с максимальной производительностью. Естественное распределение зерна в барабане позволяет полезно использовать только третью часть общей его ситовой площади, поэтому барабанные сепараторы отличаются повышенными габаритами. Однако, барабанные сепараторы являются тихоходными машинами, которые не генерируют динамических нагрузок, поэтому могут устанавливаться на большинство существующих строительных конструкций без их усиления или на различные временные сооружения.

В сепараторах с плоскими ситами влажное и сильно засоренное зерно, характеризующееся пониженной сыпучестью, под действием колебаний машины не всегда приобретает движение, обеспечивающее устойчивое его просеивание через сита и перемещение через машину. В таком случае, внутренние полости сепараторов с плоскими ситами полностью забиваются, а их работа прекращается. Поэтому, эти машины могут быть эффективно использованы для обработки сухого и не сильно засоренного зерна, то есть на этапе первичной очистки. Чаще всего, сепараторы с плоскими ситами состоят из одного или нескольких ярусов сит. Каждый ярус сит содержит верхнее (сортировочное) и нижнее (подсевное) сито. Зерно подается параллельно на сортировочное сито каждого яруса и сходом с него выводятся крупные примеси. Проход сортировочного сита направляется на сито подсевное, сходом с которого получают очищенное зерно, а проходом – мелкие примеси. Указанная схема очистки является неизменной для сепараторов данного типа. Оперативной смене подлежат только сита в соответствии с требуемой формой и размерами их отверстий. Однако, почти вся площадь ситовой поверхности таких сепараторов является полезной. Кроме того, конструкция сепараторов с плоскими ситами способствует созданию машин со значительными площадями ситовой поверхности. Поэтому, сепараторы с плоскими ситами целесообразно использовать для тщательной очистки больших объемов зерна, прошедшего предварительную очистку и сушку.

На этапах предварительной и первичной очистки обязательно необходимо предусматривать отбор легких примесей в пневмосепараторах. Принцип действия большинства пневмосепараторов реализуется продуванием падающего потока зерна восходящим потоком воздуха. На этапе предварительной очистки пневмосепаратор необходимо устанавливать перед ситовым сепаратором, так как отбор легких, но влажных примесей способствует дальнейшему улучшению просеивания зерновой массы на ситах. На этапе первичной очистки, учитывая эффективность отбора легких примесей, полезно реализовать двойную очистку в пневмосепараторах, поэтому эти машины устанавливают до и после ситового сепаратора. По способу использования воздуха пневмосепараторы могут быть замкнутого или разомкнутого типа. В машинах разомкнутого типа отработанный воздух выбрасывается в атмосферу. Для этого они дополнительно оснащаются воздуховодами, вентилятором, циклонами или фильтрами значительной производительности и габаритов, которые размещаются за пределами пневмосепаратора. Такие решения влекут за собой увеличение строительных объемов и площадей для размещения дополнительного оборудования и значительные выбросы воздуха, снижающие экологические показатели предприятий. В машинах замкнутого типа воздух движется под действием встроенного вентилятора и после очистки в осадочной камере машины снова возвращается в рабочую зону, а выделенные легкие примеси выводятся наружу отдельным потоком. Закономерно, что использование воздушных сепараторов замкнутого типа является более целесообразным решением.

При выборе сепараторов по показателям производительности следует иметь в виду, что в большинстве случаев производители этих машин указывают так называемую номинальную производительность, которая соответствует фактической производительности машины на относительно сухом и чистом зерне, свойственном для этапа первичной очистки. Однако, как показывает практика, при увеличении содержания примесей на каждые 5% и увеличении влажности на каждый процент производительность машин для очистки зерна снижается примерно на 2,0%. Таким образом, номинальная производительность машин на этапе предварительной очистки должна в 1,5-2,0 раза превышать производительность машин этапа первичной очистки. В свою очередь, производительность машин для очистки связана с эффективностью их работы. С увеличением производительности эффективность очистки снижается. Следует отметить, что в режимах послеуборочной очистки зерна, эффективность работы большинства ситовых сепараторов и пневмосепараторов находится в пределах 40-60%, по отношению к примесям, которые возможно отделить соответствующим способом! Меньшие значения эффективности характерны для этапа предварительной очистки, большие – для этапа первичной очистки. При необходимости, повышение эффективности очистки можно достичь снижением ее производительности.

Из изложенного следует, что для эффективной работы элеватора на этапах послеуборочной обработки цепочка технологической линии его рабочей башни должна содержать завальную яму, пневмосепаратор, ситовой сепаратор барабанного типа, бункера сырого зерна с активной вентиляцией, сушилку, бункера сухого зерна, ситовой сепаратор с плоскими ситами или ситовой сепаратор барабанного типа, пневмосепаратор и транспортные механизмы, включая подачу зерна на длительное хранение. В традиционном понимании назначения работы скальператора, его установка в начале технологической линии необязательна. Отделение грубых примесей в виде корнеплодов, камней, кирпича, древесины, норийных ковшов и т.д. успешно выполняется ситовым сепаратором барабанного типа, который выводит их вместе с потоком крупных примесей.

В аграрных предприятиях поточная технология послеуборочной обработки может быть реализована по примеру ЗАВ или КЗС с разной степенью развитости структуры, где сито-воздушный сепаратор с ситовым сепаратором барабанного типа будет являться единственной машиной, используемой для поочередной обработки зерна в режиме предварительной или первичной очистки.

В небольших аграрных предприятиях поточную технологию послеуборочной очистки можно наладить без сооружений по примеру ЗАВ или КЗС при использовании сито-воздушного сепаратора с ситовым сепаратором барабанного типа. В таком случае сепаратор устанавливают в складе, ангаре или под навесом на временной площадке высотой 1,5-2,0 м, оснащают завальной ямой любой конструкции, норией подачи зерна на сепаратор и норией подачи зерна в склад или на сушилку фермерского типа. Вспомогательные операции перемещения зерна и отходов проводят с помощью погрузчика типа «MANITOU» и автотранспорта.

В заключение следует отметить, что послеуборочная обработка связана с необходимостью очистки зерна разных видов, а зерновая масса может иметь самую разную засоренность различными примесями. Поэтому для эффективной очистки ситовые сепараторы должны быть укомплектованы достаточно большим количеством различных сит для каждой культуры, а пневмосепараторы должны предусматривать регулирование в широком диапазоне рабочих режимов. Подбор сит, настройку режимов работы ситовых сепараторов и пневмосепараторов применительно к каждой производственной ситуации должен проводить квалифицированный специалист, прошедший соответствующее обучение.

Вопросы, критические замечания и предложения прошу направлять по адресу:

E-mail: olis88@ukr.net

Всю примесь, содержащуюся в зерне, разделяют на сорную и зерновую. К сорной примеси относят семена всех сорняков, примеси минерального и органического происхождения, значительно испорченные зерновки основной культуры, металлические примеси. Отдельно выделяют и относят к сорной примеси вредную примесь, которая отрицательно может повлиять на здоровье людей и животных. Это семена горчака, вязеля и зерновки основной культуры, поврежденные головней, спорыньей, фузариозом. Зерно, в котором содержится вредная примесь, не допускается к использованию на пищевые цели. К зерновой примеси относят зерновки других зерновых культур, поврежденные зерновки основной культуры, щуплые, недоразвитые, проросшие и поврежденные теплом зерновки, в некоторых случаях зерновки, отличающиеся цветом. Примеси являются нежелательными составляющими зерна, поэтому их содержание, в зависимости от вида и назначения зерна, ограничивается государственными стандартами, рекомендуется правилами организации и ведения различных технологических процессов переработки, или устанавливается сторонами при поставках.

Методы, используемые для очистки зерна, обусловлены признаками разделения основного зерна и примесей. Большинство примесей, которые присутствуют в зерновой массе, можно разделить на восемь классов, которые определяют пять групп процессов их отделения от основного зерна: грубые, крупные и мелкие – просеивание на ситах; легкие – пневмосепарация; металломагнитные – разделение магнитами; длинные и короткие – триерование; тяжелые – вибропневматический способ, примеси, которые отличаются оптическими признаками – оптическая сортировка.

В производственных условиях эффективность процессов очистки и машин, которые ее реализуют, определяется по следующей формуле:

Е = (Х₁ — Х₂) / Х₁,

где Х₁ и Х₂ – начальное и конечное содержание примесей в зерне, %.

Следует отметить, что если оценку эффективности очистки проводят для отдельных процессов и машин, то учитывают начальное и конечное содержание только тех примесей, которые могут быть выделены соответствующим способом.

Примеси, которые выделяются просеиванием на ситах и пневмосепарированием, принято считать легко отделимыми примесями. Для отделения таких примесей предназначены ситовые и воздушные сепараторы различной конструкции с их соединением в единый агрегат (Рис.1).

Рис.1. Сито-воздушные сепараторы.

I — барабаный скальператор (1) с пневмосепаратором разомкнутого типа (2);

II — барабаный сепаратор (3) с пневмосепаратором замкнутого типа (4);

III — плоскорешетный сепаратор (5) с пневмосепаратором замкнутого типа (6) и пневмосепаратором разомкнутого типа (7).

Очистка зерна от грубых примесей проводится просеиванием через решета с крупными отверстиями, которое выполняют в начале технологических линий. Выделение таких примесей исключает аварийные ситуации из-за попадания в транспортные и технологические машины крупных камней, кирпича, древесины, корнеплодов и т.д. Обычно для выполнения такой операции используется разновидность ситовых сепараторов – скальператоры, которые оснащены решетом в виде короткого барабана или подвижной решеткой.

Для разделения зерна и примесей, которые отличаются шириной и толщиной, используются сепараторы, оснащенные рабочими органами в виде цилиндрических или плоских ситовых поверхностей с круглыми, продолговатыми или треугольными отверстиями, выполненными в тонком стальном листе (металлопробивное сито). Сито является главным рабочим органом таких сепараторов и от его характеристик существенно зависит производительность и технологическая эффективность просеивания. Поэтому, вместе с использованием традиционных сит, важен поиск конструкций сит с улучшенными характеристиками. Например, использование сит, которые изготовлены из металлических стержней, металлопробивных сит с продолговатыми отверстиями разной ориентации в плоскости или пятиугольными отверстиями. Во многих случаях такие сита имеют существенные преимущества.

Сепараторы с цилиндрическими ситовыми поверхностями (барабанные сепараторы) отличаются уравновешенностью ситового барабана, который вращается с малой частотой, надежностью конструкции, а также высокой эффективностью очистки сит щетками и молотками. Однако, площадь рабочей поверхности сит таких машин составляет около 30% от общей их площади, что приводит к некоторому увеличению габаритов конструкции. Вместе с тем, цилиндрические сепараторы являются незаменимыми в работе с влажным и сильно засоренным зерном. Сепараторы данного типа способны эффективно и с высокой производительностью перерабатывать слабо сыпучие и склонные к слеживанию зерновые массы. Кроме того, использование барабанных сепараторов исключает необходимость применения скальператоров. Следует отметить, что некоторые конструкции скальператоров предусматривают замену решет на металлопробивные сита с любым размером отверстий, что дает возможность их использования для выделения не только грубых примесей, но ещё и крупных примесей. Эффективность цилиндрических ситовых сепараторов находится в пределах 50-70 %, а по выделению грубых примесей – 100 %.

Сепараторы с плоскими ситовыми поверхностями (плоско-решетные сепараторы) отличаются видом колебания их ситовых корпусов, которые обеспечивают просеивание зерновой массы. Машины, реализующие направленные виброколебания, характеризуются ограниченной площадью поверхности сит. Такие сепараторы иногда используют на мельницах и крупозаводах, где отсутствует потребность обработки потоков значительной производительности. Сепараторы, реализующие возвратно-поступательное движение сит, отличаются сложностью конструкции, поэтому также ограниченны в использовании. Их применение оправдано для тщательной обработки зерна, например, для калибровки семян.

Наиболее распространены сепараторы с вращательно-поступательным движение ситовых корпусов. Такие сепараторы имеют высокую производительность, потому что могут быть оснащены ситовыми корпусами со значительной площадью ситовой поверхности и имеют широкое поле применения как на элеваторах, так и при переработке зерна. К недостаткам плоско-решетных сепараторов относится некоторое генерирование динамических нагрузок на строительные конструкции зданий и сооружений. Кроме того, при снижении центробежного ускорения ситовых корпусов, что иногда является желательным для обеспечения эффективности просеивания, наблюдается недостаточно эффективная работа инерционных очистителей. Указанный отрицательный эффект особенно проявляется при использовании сит с продолговатыми отверстиями. Эффективность большинства плоско-решетных сепараторов находится в пределах 60-80%.

Для выделения из зерновой массы легкой и пылевидной примеси, к которой относятся щуплые и недоразвитые зерна, оболочки, полова, солома и т.д., предназначены пневмосепараторы. Преимущественное большинство пневмосепараторов выполнено в виде вертикальных каналов, в которых падающая под действием силы тяжести зерновая масса продувается восходящем потоком воздуха. По способу использования воздуха различают пневмосепараторы разомкнутого и замкнутого типа. Пневмосепараторы разомкнутого типа использованный воздух выбрасывают в окружающую среду. Для этого они дополнительно оснащаются воздуховодами, внешним вентилятором, циклонами или фильтрами. В пневмосепараторах замкнутого типа после очистки воздуха во встроенной осадочной камере, он снова подается в зону пневмосепарирования под действием встроенного вентилятора. Процесс пневмосепарирования требует значительного расхода воздуха, что вызвано необходимостью создания определенных условий для выделения примесей. Поэтому, пневмосепараторы замкнутого типа имеют значительные преимущества, так как не загрязняют окружающую среду выбросами и не требуют для работы мощных дополнительных устройств. Эффективность очистки зерна от легких примесей в пневмосепараторах составляет 65-75%.

Примеси, которые не могут быть выделены сито-воздушным способом относят к трудноотделимым. Для выделения примесей, которые трудно отделяются, предназначены остальные машины, которые будут рассматриваться далее (Рис.2).

Удаление металломагнитных примесей проводится путем использования разницы в магнитных свойствах зерна, его продуктов, примесей и реализуется с помощью магнитов. Рабочим органом магнитных сепараторов является группа постоянных магнитов, закрытая экраном из немагнитного материала и встроенная в корпус с дверцами. Зерновая масса самотеком поступает в магнитный сепаратор, обтекает экран, задерживающий металломагнитные примеси и самотеком выводится из устройства. При остановке транспортно-технологической линии задержанные и накопленные на экране примеси периодически удаляют вручную. Металломагнитные примеси очень разнообразны по размеру, форме и происхождению: предметы, случайно попавшие в зерновую массу (гвозди, кусочки металла, железной руды, стальной окалины и т.д.) и частицы, попавшие в зерновую массу в результате износа рабочих органов машин для переработки зерна (куски решет, ситовые поверхности, бичи и т.д.). Присутствие таких примесей в зерновой массе может привести к тяжелым поломкам машин, а также к возникновению искр, создающих угрозу пожара и пыле-воздушного взрыва. Нежелательным и опасным является попадание металломагнитных примесей в готовую продукцию: муку, крупы, комбикорма и т.д. Поэтому, магнитная защита предусмотрена во всех технологических линиях по переработке зерна и в обязательном порядке перед машинами, реализующими измельчения, шелушение, плющение, гранулирование и т.д.

Рис.2. Машины для отделения трудноотделимых примесей.
1 — магнитный сепаратор; 2 — триер; 3 — камнеотборник; 4 — пневмостол; 5 — оптический сортировщик

Для отделения примесей, которые отличаются длиной, применяется обработка зерна в триерах. В зерновой массе пшеницы короткая примесь представлена в основном куколем, полевым горошком, битыми зернами основной культуры, а длинная — овсюгом, овсом, ячменем. Если из зерновой массы любой культуры отбирают примесь, которая короче, чем сама культура, то такой триер принято называть куколеотборником. Если из зерновой массы любой культуры отбирают примесь, которая длиннее, чем сама культура, то такой триер принято называть овсюгоотборником. Рабочие органы триеров представляют собой ячеистую поверхность, выполненную на внутренней стороне горизонтального цилиндра, который вращается. Процесс триерования основан на том, что при контакте с рабочей поверхностью, частицы «увлекаются» ячейками, выносятся из зерновой массы и под действием силы тяжести, падают в сборный лоток, а длинные остаются на рабочей поверхности и выводятся из машины. По отношению к зерну любой культуры триер-куколеотборник конструктивно отличается от триера-овсюгоотборника исключительно размерами ячеек его рабочей поверхности. Эффективность триеров-куколеотборников составляет 80-90 %, а триеров-овсюгоотборников – 80-85 %. В соответствии с действующими нормами, триерование считается эффективным, если за одним проход триер отделяет не менее 80 % примеси, которая может быть отделена таким способом.

Для отделения тяжелых примесей и сепарирования по удельному весу, применяется вибропневматический способ, который реализуется в каменеотборниках, пневмостолах, концентраторах, комбинаторах и ситовеечных машинах. Процесс разделения зерновой массы происходит путем использования восходящего потока воздуха в сочетании с колебаниями сортировочной поверхности. При таком способе частицы зерновой массы, находясь в псевдоожиженном состоянии, испытывают многократные столкновения между собой и сортировочной поверхностью, что приводит к их интенсивному самосортированию. Разделение проводится таким образом, что нижние слои, состоящие из частиц большей плотности, просеиваются через сортировочную поверхность (концентраторы, ситовеечные машины) или направляются по ней в противоположную сторону движения частиц с меньшей плотностью (каменеотборники, пневмостолы). Концентраторы, комбинаторы и ситовеечные машины используются при производстве муки, поэтому дальнейшее их рассмотрение в рамках данной работы не является целесообразным.

Камнеотборники используются для выделения из зерновой массы минеральной примеси (галька, крупный песок, кусочки руды, шлак, кусочки земли и т.д.), отличаются высокой производительностью, компактностью конструкции и эффективностью 98-99%.

В пневмостолах зерно можно разделить на несколько фракций отличающихся по плотности, а также при необходимости отделить мелкие примеси — семена сорняков, битые зерна основной культуры и т.п. Эффективность разделения в концентраторах предварительно очищенного зерна при выделении его тяжелой фракции составляет 60-80%. Кроме того, дополнительно выделяется 0,2-0,3% отходов и щуплого зерна.

Главным недостатком машин, которые реализуют вибропневматический способ разделения является использование воздуха в количестве 450-600 м3 на 1 т зерна, который выбрасывается в окружающую среду после очистки от пыли. Поэтому перспективным направлением усовершенствования таких машин является внедрение в их конструкцию замкнутого движения воздуха.

Сортировка по оптическим признакам, бесспорно, является новой, передовой технологией, которая быстро развивается. Однако, в промышленности уже есть значительный опыт использования оптических сортировщиков, который позволяет определить границы их целесообразного использования. Оптический сортировщик – это машина, которая в качестве признаков разделения, в основном, использует разницу в цвете поверхности и тем самым ценна, так как ни какая другая машина не использует данный признак. Вместе с тем, необходимо хорошо понимать на сколько такой признак разделения соответствует цели очистки. Часто ошибкой при использовании оптических сортировщиков является то, что по разнице в цвете пытаются выделить то, что легко можно выделить простыми и традиционными способами очистки, благодаря высокой их эффективности. Поэтому, использование оптических сортировщиков, не является заменой традиционных способов очистки альтернативными или более эффективными способами, а рациональным их дополнением. Исходя из практики, использование оптических сортировщиков целесообразно на финишной операции очистки отдельных партий семян и готовой продукции.

Из выполненного обзора видно, что разнообразие процессов и машин для очистки определяется многообразием физико-механических свойств зерна и примесей. Кроме того, современная организация эффективной очистки предусматривает ее многоэтапность. В зависимости от кондиций зерновой массы и цели очистки различают предварительную, первичную и вторичную очистки.

Предварительная очистка, в основном, используется в рамках послеуборочной обработки зерна и представляет собой выделение грубых, мелких, крупных и легких примесей. Свежесобранной зерновой массе характерна высокая влажность и засоренность, что определяет ее низкую сыпучесть, скважистость и вызывает угрозу самосогревания. Данная проблема особенно остро возникает при уборке поздних культур – подсолнечника и кукурузы. Как правило, значительная влажность зерновой массы обусловлена высокой влажностью определенной ее составляющей — остатками растений. Поэтому, задачей предварительной очистки является быстрое удаление влажных примесей, что обеспечивает временное хранение зерна перед сушкой и обретение им сыпучести для возможности выполнения данной операции. Как было отмечено, для решения такой задачи наиболее эффективным является использование ситовых барабанных сепараторов, агрегатированных с пневмосепараторами (Рис.1. I и II).

Целью первичной очистки является доведения качества зерна до товарной кондиции. Такая очистка представляет собой удаление легких, крупных и мелких примесей, что также выполняется в сито-воздушных сепараторах. В рамках рассматриваемого этапа, тщательной очистке подлежит сухое зерно с содержанием сорной примеси в пределах 3-10 %, что требует высокой эффективности работы сепараторов, а значит существенных размеров площади их ситовой поверхности. Таким требованиям отвечают плоско-решетные сепараторы, агрегатированные с пневмосепараторами, как на входе, так и на выходе ситового кузова (Рис.1. III) или барабанные сепараторы, агрегатированные пневмасепаромарами (Рис. 1 II).

При невозможности обеспечения необходимого содержания примесей путем однократной очистки, применяют повторный пропуск зерна через ту или иную сито-воздушную машину.

Вторичной очисткой доводят зерно до кондиции, которая соответствует требованиям использования на пищевые целей или на семена. При выполнении вторичной очистки зерно может быть многократно обработано также в плоско-решетных сито-воздушных сепараторах (Рис.1. III) или барабанных сепараторах (Рис. 1. II). Однако, поскольку необходимая степень очистки на этапе предварительной и первичной очистки достигается отделением легко отделимой примеси, то в большинстве случаев основной задачей вторичной очистки является борьба с трудноотделимыми примесями. Исходя из состава и характеристик примесей, вторичная очистка может предусматривать использование некоторых, или всех способов отделения трудноотделимых примесей, которые рассматривались раннее: разделение магнитами, триерование, вибропневматический и оптический способы (Рис.2). Как правило, вторичную очистку реализуют в составе линий по производству муки, крупы или семян.

Следует отметить, что производительность и эффективность очистки существенно зависит не только от уровня оснащения технологических линий машинами, но и от правильного подбора их рабочих органов (сит, ячеистых поверхностей, инерционных очистителей и т.д.) и настройки режимов работы машин для максимального использования признаков разделения основного зерна и примесей в каждом конкретном случае производственной ситуации.

Вопросы, критические замечания и предложения прошу направлять по адресу:

E-mail: olis88@ukr.net

Верещинский А.П., ООО «ОЛИС», доктор технических наук

Как показывает многолетний опыт эксплуатации аспирационных систем на предприятиях переработки зерна, их работоспособность и эффективность во многом определяется надежностью работы шлюзовых затворов (Рис.1), которые входят в состав устройств для очистки воздуха. В большинстве случаев аварийные ситуации характеризуются повышенным выбросом пыли в атмосферу при работе циклонов, снижением производительности фильтров в результате не достаточной степени регенерации их фильтровальной поверхности, периодическим забиванием пылевыми относами внутренней полости циклонов и фильтров. Однако, наиболее болезненным случаем является частое заклинивание роторов шлюзовых затворов, что приводит к вынужденной остановке всей аспирационной транспортно-технологической системы (АТТС).

В большинстве случаев циклоны и фильтры устанавливают на всасывающих ветках аспирационных систем, что обуславливает разрежение воздуха во внутренней полости этих устройств. Исходя из этого, шлюзовые затворы призваны обеспечить вывод наружу отделенной в устройстве пыли при обеспечении достаточно высокой степени герметичности касательно воздуха, что достигается плотной подгонкой сопрягающихся поверхностей ротора и корпуса. Считается, что корпус и ротор подогнаны удовлетворительно, если при вращении ротора лопасти ротора в зазоре между корпусом уверенно отрезают полоску бумаги! Увеличение указанного зазора в результате некачественного изготовления шлюзового затвора или вследствие абразивного износа сопрягаемых поверхностей нарушает его герметичность. В результате этого через шлюзовой затвор навстречу выводимым пылевым относам устремляется восходящий поток воздуха, засасываемый внутрь циклонов или фильтров. При этом, характерно зависание пылевых относов над шлюзовым затвором и их обратный вынос, что хорошо видно через прозрачную вставку если устройство оснащено таковой. Вынос пыли в полость циклона снижает его коэффициент очистки (циклон пылит), а вынос пыли в полость фильтра способствует налипанию ее на фильтровальные рукава, повышает аэродинамическое сопротивление устройства и как следствие – снижает его производительность. Кроме того, зависание и обратный вынос пылевых относов является первопричиной забивания внутренней полости циклонов и фильтров. В таком случае, все пылевые включения, поступающие с аспирационным воздухом в циклон, выбрасываются в атмосферу, а сопротивление фильтра повышается вплоть до остановки движения аспирационного воздуха. Во избежание рассмотренных аварийных случаев следует использовать шлюзовые затворы с высокой степенью герметичности и своевременно проводить их замену по мере потери герметичности вследствие абразивного износа.

Причинами заклинивания шлюзовых затворов может быть нарушение соосности ротора и корпуса вследствие неточной обработки или износа посадочных поверхностей устройства, выработки подшипников, попадания минеральной примеси (песка) между сопрягаемыми поверхностями ротора и корпуса, а также твердых крупных образований в ячейки ротора. Особенно уязвимыми на элеваторах являются шлюзовые затворы с подшипниками трения, разработанные для использования в пневмотранспортных системах мельниц, перемещающих продукты размола зерна, не содержащие минеральную примесь. В условиях высокоабразивной элеваторной пыли подшипники трения быстро изнашиваются, приводя шлюзовой затвор в аварийное состояние. Перемещение аспирационных относов с высоким содержанием минеральной составляющей через шлюзовые затворы на элеваторах является процессом естественным. Поэтому попадание твердых частиц между лопатками ротора и корпусом, часто приводящим к их заклиниванию, является неизбежным. Однако, такую вероятность можно существенно снизить. Использование для очистки зерна от легких примесей пневмосепараторов с замкнутым циклом воздуха типа ВСЗ и ВСЗМ (Рис. 2) исключает необходимость очистки огромных технологических объемов воздуха с высокой концентрация примеси в т.ч. и минеральной. Аспирационные объемы воздуха по сравнению с технологическими незначительны, к тому же содержащаяся в них пыль, как правило, мелкодисперсная и не приводит к заклиниванию ротора. Таким образом, использование пневмосепараторов с замкнутым циклом воздуха в разы снижает количество необходимых циклонов и фильтров, а также обуславливает благоприятные условия для работы шлюзовых затворов.

Появление твердых крупных образований в полости циклонов и фильтров наблюдается вследствие накопления там пылевых относов, конденсации влаги и затекания осадков. Для исключения накопления пылевых относов работа АТТС без запуска аспирации должна быть заблокирована. Даже при остановленном вентиляторе аспирационной системы за счет процессов эжекции и конвекции потоки запыленного воздуха, генерируемые транспортным и технологическим оборудованием, через аспирационные воздуховоды проникают в полость циклонов или фильтров образуя там отложения пыли. Предупреждению накопления пылевых относов в полости циклонов и фильтров способствует правильный порядок запуска и остановки оборудования АТТС, а также зачистка указанных устройств каждый раз непосредственно перед запуском и сразу после остановки. При запуске АТТС в автоматическом режиме сначала запускают шлюзовые затворы фильтров и циклонов, после выдержки до 30 с – устройство регенерации фильтровальной поверхности фильтров, затем после выдержки до 30 с – вентилятор аспирации, после полного запуска вентилятора – транспортное и технологическое оборудование. При остановке АТТС все перечисленные устройства должны быть остановлены в обратном порядке при соблюдении соответствующих выдержек времени. Предупреждению конденсации влаги способствует теплоизоляция воздуховодов, корпусов циклонов и фильтров особенно в случае их размещения на открытых площадках. Во избежание затекания осадков циклоны и фильтры должны быть надежно укрыты, а наружные воздуховоды – надежно герметизированы.

Известны случаи, когда в качестве решения по устранению частых аварийных остановок из-за заклинивания шлюзового затвора выполняется протачивание поверхности ротора. Указанная мера хотя и приводит к некоторому снижению угрозы заклинивания, но влечет за собой существенное снижение герметичности шлюзового затвора и недостатки в работе циклона или фильтра, описанные выше.

В последнее время ряд производителей выпускают шлюзовые затворы, в которых ротор образован лопастями со сменными эластичными элементами (Рис.3). Такие шлюзовые затворы не требуют использования чугунного литья и точной его обработки, а при изнашивании эластичных элементов производится их замена. Шлюзовые затворы описанной конструкции дешевле и гораздо долговечнее традиционных. Использование эластичных элементов обеспечивает устойчивость к заклиниванию таких шлюзовых затворов в случае воздействия минеральных примесей, хотя делает их более уязвимыми в случае попадания крупных твердых образований из-за угрозы обрыва эластичных элементов и деформации лопастей ротора. Проведенные нами испытания показали, что по степени герметичности такие шлюзовые затворы существенно уступают традиционным. Однако, конструкцию шлюзовых затворов с эластичными элементами следует признать перспективной, хотя и с ограниченной областью применения. Такие шлюзовые затворы могут применяться в случае грубых аспирационных относов, представленных пожнивными остатками, испорченными зернами, семенами сорняков и т.п. В таких относах не должна присутствовать мелкодисперсная пылевидная составляющая, создающая угрозу зависания и обратного выноса.

Как следует из выше сказанного, залогом надежной работы шлюзовых затворов в составе циклонов и рукавных фильтров является правильное проектирование, обустройство и эксплуатация АТТС элеваторов, использование шлюзовых затворов высокого качества, своевременный их ремонт и замена.

Верещинский А.П., д.т.н, генеральный директор (ООО «ОЛИС», г. Одесса);

Янюк Т.И., к.т.н., доцент (НУПТ, г. Киев);

Пирус Ю.Б., директор по разработкам и внедрениям (ООО «ОЛИС», г. Одесса).

Как известно, продукты переработки зерна овса занимают все большую часть в рационе питания людей. Овес используют для производства различных хлопьев, толокна и муки. Высокая пищевая и биологическая ценность этих продуктов востребована в детском, диетическом и гериатрическом питании.

Основой производства пищевых продуктов из зерна овса является овсяная не дробленая крупа, технология получения которой достаточно хорошо обоснована наукой, освещена в литературе и реализована на многих предприятиях. Несмотря на это, в современной практике переработки овса существуют определенные трудности, обусловленные особенным строением зерна этой культуры, а также новыми требованиями в изменившихся условиях хозяйствования перерабатывающих предприятий.

Анатомической особенностью зерна овса является то, что под его цветочными оболочками расположены короткие волоски опушения (пух), покрывающие всю поверхность ядра. Их содержание достигает 1,5…2,0 % от массы зерна. Наличие волосков опушения в продуктах шелушения приводит к налипанию пуха на рабочие органы и внутренние поверхности оборудования, снижая эффективность его работы, что требует периодических аварийных остановок для зачистки. При попадании в готовую продукцию волоски опушения ухудшают ее потребительские свойства и внешний вид. Традиционные технологии переработки овса предполагают выделение волосков опушения в смеси с лузгой при помощи остеломателей и аспираторов или только аспираторов, но с последующим шлифованием крупы в машинах с абразивными рабочими поверхностями. Из-за высокого содержания клетчатки полученный продукт (лузга) обладает низкой кормовой ценностью и в качестве кормового компонента с рядом ограничений может быть использован только для крупного рогатого скота. В современных условиях хозяйствования такое использование лузги лишено целесообразности. Вместе с тем, переработка овса в продукты питания связана с необходимостью использования значительного количества тепловой энергии, в частности, для получения пара. Имеющийся опыт перерабатывающих предприятий подтверждает экономическую целесообразность использование на эти цели овсяной лузги в качестве твердого топлива. Однако, как показывают наши наблюдения, сжигание лузги, содержащей волоски опушения, обуславливает низкую эффективность использования топлива и повышенный выброс вредных веществ в атмосферу. В таких условиях становится актуальной задача отбора волосков опушения в максимально чистом виде и поиска направления их рационального использования.

В результате исследований режимов обработки продуктов шелушения овса нами был разработан пухоотделитель марки МВП (Рис. 1), а также соответствующая технологическая схема (Рис. 2), что позволило обеспечить раздельное выделение волосков опушения (вместе с незначительным количеством мелких частиц цветочной оболочки) и лузги (практически полностью лишенной пуха). При этом, в результате работы пухоотделителя пропорционально увеличению коэффициента шелушения зерна наблюдалось некоторое приращение содержания битых зерен. Однако, количественных изменений в выходе крупы не выявлено.

 

Рис. 2 Технологическая схема этапа шелушения зерна овса:
1- бункер; 2 — центробежный шелушитель ШЦО-1;
3 — пухоотделитель МВО-3‚0-01; 4 — пневмосепарирующий канал ВСО-4ОО;
5- аспиратор АСС-5,0; 6- аспиратор АСС-2,5; 7 — просеиватель БМ-1‚2.

Анализ химического состава выделенного пуха (Табл. 1) объясняет проблемы, существующие в сжигании лузги с его содержанием, а также показывает‚ что указанный продукт является существенным источником питательных веществ и может использоваться в комбикормовой промышленности как ценное сырье.

Таблица 1. Химический состав волосков опушения овса.

Верещинский А.П. — доктор технических наук, генеральный директор ООО «Олис», г. Одесса;

Шевченко А.В. — начальник отдела разработок и внедрений ООО «Олис», г. Одесса

Как известно, пшено, вырабатываемое по традиционной технологии, представляет собой зерно проса, полностью освобожденное от цветочных и частично от семенных и плодовых оболочек, алейронового слоя и зародыша. Цветочные оболочки проса жесткие, более чем наполовину состоят из клетчатки, поэтому подлежат полному удалению. Зародыш и алейроновый слой проса содержат темный и нестойкий при хранении жир, поэтому указанные составляющие вместе с семенными и плодовыми оболочками в своем большинстве удаляются шлифованием. Шлифованное пшено приобретает яркий цвет и выемку в месте, где располагался зародыш. Базисными нормами выхода при переработке проса предусмотрено получение 11,5% кормовых продуктов, представляющих собой дробленку и мучку, образованную частицами ядра в результате его шелушения и шлифования. Тем не менее, срок хранения пшена – один из самых низких среди хлебопродуктов и составляет 6 месяцев.

Вместе с тем, плодовые и семенные оболочки проса, составляющие 3-5% от массы зерна, являются источником ценных микроэлементов (фосфор, магний, цинк, медь, йод и др.). Зародыш, составляющий 4-6% от массы зерна, и алейроновый слой богаты витаминами В1, В2, РР и фолиевой кислотой. Таким образом, сохранив указанные анатомические части в составе крупы, представляется возможным не только существенно повысить ее выход, но и получить ценный нерафинированный продукт для органического питания. При этом полное освобождение ядра от цветочных оболочек с минимальным повреждением поверхности и особенно зародыша должно обеспечить достойные потребительские свойства и товарный вид крупы, а также продолжительные сроки ее хранения. Однако для достижения указанной цели, т.е. получения пшена-дранца как конечного продукта переработки для пищевых нужд, необходимо решить задачу полного удаления цветочных оболочек зерна проса без использования операции шлифования, причем процессы шелушения должны проводиться с минимальным травмированием ядра.

Нашими исследованиями [2] установлено, что щадящие режимы шелушения проса эффективно реализуются путем применения валковых шелушителей с рабочей поверхностью валков, выполненной современными износоустойчивыми полимерными материалами. Применение двух систем шелушения, реализованных посредством валковых шелушителей, обеспечивает коэффициент шелушения зерна около 93% без его предварительного фракционирования. При этом целесообразное значение коэффициента шелушения на первой системе составляет около 70%. Ввиду незначительного приращения шелушенных зерен применение последующих систем шелушения признано нецелесообразным. В дальнейшем полное удаление цветочных оболочек обеспечивается операцией шлифования, выполняемой в шелушильно-шлифовальных машинах с абразивным ротором.

Решение поставленной в настоящей работе задачи потребовало разработки метода, позволяющего полностью освободить все зерна проса от цветочных оболочек без использования операций шлифования. В результате поисковых исследований было установлено, что разделение шелушенных и не шелушенных зерен с высокой четкостью может быть выполнено на сортировочных системах. Обязательным условием для обеспечения такого разделения является калибровка зерна проса на 4-5 фракций с последующим шелушением и сортировкой каждой фракции. При просеивании используются сита с круглыми отверстиями, причем сортировочные сита для каждой из фракций устанавливаются на один номер меньше, чем калибровочные сита, сходом с которого получена данная фракция.

В табл. 1 приведены результаты калибровки двух разных образцов проса 1 класса, ІІІ типа – образец 1 и ІІ типа – образец 2. Из приведенных данных видно, что разные партии проса требуют индивидуального подбора сит для выполнения этой операции. Однако в обоих образцах проход сита Ø2,1 представлен цветочными оболочками, мелкими обрушенными зернами, остряком и т.п., который при дальнейшей переработке должен быть направлен в отходы.

Таблица 1. Результаты калибровки зерна проса

Результаты шелушения наиболее представительных фракций образцов проса 1 и 2, выполняемого последовательно на трех системах, представлены в табл. 2. Как видно, шелушение калиброванного зерна проса отличается высокой эффективностью. При этом выход пшена-дранца после третьей системы шелушения составил соответственно 78,9% и 81,1%. Причем в пшене, полученном из образца 1, битых ядер – до 1%. В пшене, полученном из образца №2, битых ядер не обнаружено.

Таблица 2. Результаты шелушения зерна проса

С учетом проведенных поисков разработана технологическая схема рушального процесса выработки пшена-дранца (рис. 1 ). Результаты стендовых испытаний подтвердили целесообразность второй шелушильной системы, несмотря на ее низкую загрузку. Обеспечение отсутствия в крупе нешелушенных зерен требует более «жесткого» режима обработки сходовой фракции сортировочной системы.

Рис.1. Принципиальная технологическая схема рушального процесса выработки пшена нешлифованного:
1- валковый шелушитель; 2 -аспиратор; 3 — секция рассева

Переработка очищенного зерна проса по новой технологии обеспечивает выход пшена-дранца до 80%. Наряду с максимальным использованием потенциала зерна на пищевые цели такая технология позволяет вырабатывать крупу с полным отсутствием зерен, содержащих цветочную оболочку (рис. 2), не прибегая к использованию оптических сортировщиков. Приведенные результаты позволяют рекомендовать разработанную технологию для выработки нового органического вида крупы – пшено нешлифованное, или пшено-дранец.

Рис.2. Продукты переработки проса: пшено нешлифованное и лузга

 

ЛИТЕРАТУРА

• Крошко Г.Д. Правила організації і ведення технологічного процесу на круп’яних заводах. [Текст]/Г.Д. Крошко [та ін]. – К.: «Віпол», 1998.– 145 с.
• Гринберг Е.Н. Производство крупы [Текст]/Е. Н. Гринберг. –М.: «Агропромиздат», 1986. – С.89-92.

 

Опубликовано по материалам
«Хранение и переработка зерна»
научно-практический журнал
№1 (198) январь 2016

Практика внедрения инноваций в технологии производства круп.

Шевченко А.В., начальник отдела разработок и внедрения ООО «ОЛИС»

    Рассматривая инновации в технологиях производства круп в первую очередь необходимо упомянуть об оптических сортировщиках. (Слайд 1) Бесспорно это новая, очень передовая и интенсивно развивающаяся технология, с одной стороны. С другой стороны, уже есть опыт эксплуатации таких машин в промышленности, который позволяет определить рамки их  эффективного использования. Оптический сортировщик – это машина, которая в качестве признака делимости использует, в основном, различие в цвете и тем ценна, что ни одна из традиционных машин не использует этот признак. Однако выбирая сепарирующую машину, необходимо понимать насколько используемый машиной признак делимости соответствуют цели сепарирования.  Тем не менее, часто встречающейся ошибкой применения оптических сортировщиков является то, что делением по цвету пытаются разделить то, что по цвету не разделимо, но зато, с высокой эффективностью разделимо по традиционным признакам и к тому же традиционными сепарирующими машинами. Поэтому, рамки эффективной работы оптических сортировщиков, с учетом их высокой стоимости — это, все-таки, не замена традиционных операций сепарирования, а их дополнение. Исходя из накопленного опыта в большинстве технологий производства традиционных для нашей страны — круп- это конечные операции по доводке качества отдельных партий готовой продукции.

Далее хочу Вам предложить краткий обзор инноваций, которые в последнее время находят применение в практике производства круп.

      Технология переработки гречихи.  Одной из важных составляющих успеха переработки гречихи является эффективность выполнения операции калибровки зерна, которая в свою очередь определяет эффективность шелушения, выделения необрушенных зерен на сортировочных системах и содержание их в готовой крупе. Кроме того, все перечисленные операции оказывают прямое влияние не только на качество, но и на выход крупы. В соответствии с «Правилами организации и ведения технологического процесса» рекомендованные значения недосевов в зависимости от фракций крупности зерна находятся в пределах от трех до шести процентов. Наши исследования показали, что повышение качества и выхода крупы-ядрицы в первую очередь связано с существенным повышением этих показателей. Анализ партий зерна гречихи, выращиваемой в Украине, России, Казахстане, Польше, Белоруссии и странах Прибалтики показывает широкий диапазон изменения крупности зерна и процентного содержания отдельных его фракций (Слайд 2). Проведенный анализ подтвердил целесообразность фракционирования зерна гречихи на шесть фракций, а в некоторых случаях даже на семь. Материальные балансы переработки партий зерна разного фракционного состава показали структурные противоречия традиционной организации производственного процесса, реализуемого в рамках принятых режимов и технологических схем рассевов БРУ. Устранение выявленных противоречий потребовало разработать новые режимы переработки и девять оригинальных технологических схем рассевов, позволяющих эффективное производство гречневой крупы во всех исследуемых зонах произрастания сырья. Таким образом, усовершенствованная технология рушального этапа совместно с рациональными режимами этапа ГТО позволяют при переработке кондиционного зерна добиваться выхода крупы ядрицы 72-74% что на 10-12 % выше базисной нормы выхода.

            Переработка овса

          Касательно переработки овса хочется затронуть два аспекта. Традиционно, разделение продуктов шелушения овса на ядро и необрушенные зерна сегодня проводится в падди-машинах. Четкость такого разделения определяет качество крупы по содержанию необрушенных зерен и овсяных хлопьев – по содержанию цветочных пленок. Часто эффективность указанной операции обеспечивается снижением производительности всего крупоцеха, являясь «узким» местом. Однако, до широкого применения падди-машин разделение продуктов шелушения овса в отечественной переработке осуществлялось на триерах-овсюгоотборниках. Четкость деления в триере значительно ниже, чем в падди-машине, поэтому дополнительно к основной триерной системе в схему переработки включали контрольный триер. Несмотря на это, триера все-таки уступили эту операцию падди-машинам.  Однако в отличии от падди-машин триеры – не продуцируют динамических нагрузок, меньше по габаритам и значительно   дешевле, что дает основания их использовать в качестве предварительного сортировщика. (Слайд 3) Промышленная апробация способа разделения продуктов шелушения овса с применением триера и падди-машины показала его эффективность. При обеспечении содержания необрушенных зерен в ядре до ноль целый четыре десятых процента позволяет увеличить производительность операции разделения на двадцать   тридцать процентов.

Анатомической особенностью зерна овса является то, что под его цветочными оболочками расположены волоски опушения (пух), покрывающие всю поверхность ядра. Их содержание достигает 1,5…2,0 % от массы зерна.

Анализ химического состава выделенного пуха (Слайд 4) объясняет проблемы, существующие в сжигании лузги с его содержанием, а также   показывает, что указанный продукт является существенным источником питательных веществ и может использоваться в комбикормовой промышленности как ценное сырье. Поэтому волоски опушения необходимо выделять не только из ядра овса, но и из лузги. Для этих целей наша компания в схему переработки овса включает специально разработанную машину.

 

        Переработка кукурузы

    Как известно, при производстве кукурузной крупы сегодня используется две принципиально разные технологии — традиционная и сравнительно новая. (Слайд 5) Традиционная технология предполагает первичное измельчение зерна в дежерминаторах ударного действия, и выделение зародыша на пневмостолах. Новая технология реализуется посредством дежерминаторов истирающего действия, где в результате силовых воздействий зародыш измельчается и через ситовую обечайку выводится из процесса переработки, т.е. может быть использован в измельченном виде только на кормовые цели.

Таким образом, в новой технологии операции отделения зародыша на пневмостолах не применяются. Однако, в зависимости от сортовой принадлежности, условий произрастания и послеуборочной обработки партии зерна кукурузы отличаются разным содержанием роговидного и мучнистого слоя в эндосперме. При переработке по новой технологии мучнистый слой эндосперма, в силу своей низкой прочности, измельчается совместно с зародышем и направляется в отходы, т.е. не может быть использован на пищевые цели. Поэтому, новую технологию следует считать прогрессивной и оправданной для переработки кукурузы с значительным содержанием роговидного эндосперма и при условии отсутствия цели в получении зародыша как отдельного продукта. Не смотря на значительные затраты энергии в истирающих дежерминаторах, а это около 10,0 кВт на тонну зерна, такие производства компактны и их оправданно внедрять при условии обеспечения сырьем необходимого качества. Для переработки зерна, со значительным содержанием мучнистого слоя, а именно такое зерно составляет основу отечественной сырьевой базы, предпочтение следует отдавать традиционной технологии. Данная технология позволяет мучнистый слой эндосперма частично включить в состав крупы и муки, а также сохранить зародыш, обеспечив более высокий выход пищевых продуктов, а, следовательно, и экономическую эффективность переработки. В Украине большинство крупоцехов по переработке кукурузы реализуют традиционную технологию. Однако проблемой является то, что на момент их создания эта технология не была достаточно обоснована, а многие методы ее реализации существовали на уровне предположений. Результаты эксплуатации таких крупоцехов сформировали заслуженное мнение о несовершенстве рассматриваемой технологии и необходимости ее совершенствования. Много экспериментируя в области технологий производства круп, наша компания к настоящему времени сформировала представление о    рациональной технологии переработки кукурузы в крупу и муку. Основой такой переработки является:

• предварительное шелушение зерна, позволяющее снизить ударные нагрузки при первичном измельчении, это повышает эффективность крупообразования и сохраняет зародыш в целом виде;
• исключение заворотов продуктов в системах отбора зародыша на пневмостолах, за счет контрольных систем;
• использование плющильных и шлифовочных систем для обогащения  мелких продуктов.

Перечисленные инновации неоднократно апробировались в стендовых условиях и на производстве. Однако, в основном из-за организационных причин такая технология до сих пор не была реализована в полном объеме. Тем не менее, мы готовы создавать новые производства и реконструировать уже существующие, которые обеспечат эффективную переработку зерна кукурузы любого качества, включая даже эффективную борьбу с черными включениями в крупе, т.е. измельченным гилярным слоем зерновки.

В рамках настоящего доклада хочу Вам также сообщить о положительных результатах разработки и производственной апробации двух новых технологий. Это получение пшена-дранца для пищевых целей и гороха колотого не шлифованного.

Переработка проса

    Пшено, вырабатываемое по традиционной технологии, представляет собой зерно проса, полностью освобожденное от цветочных оболочек и почти полностью от семенных и плодовых оболочек, алейронового слоя и зародыша. Однако, плодовые и семенные оболочки проса, являются источником ценных микроэлементов (фосфор, магний, цинк, медь, йод и др.), а зародыш и алейроновый слой богаты витаминами В1, В2, РР и фолиевой кислотой. Таким образом, сохранив указанные анатомические части в составе крупы, представляется возможным не только существенно повысить ее выход, но и получить ценный продукт для органического питания. При этом, для обеспечения достойных потребительских свойств и товарного вида крупы, а также продолжительных сроков ее хранения необходимо обеспечить полное освобождения ядра от цветочных оболочек с минимальным повреждением его поверхности и особенно зародыша. (Слайд 6) Разработанная нами технология, а также оригинальный парк машин для получения пшена-дранца, как конечного продукта переработки для пищевых нужд, реализуется без использования операций шлифования и позволяет обеспечить выход крупы до 80 %. Вместе с максимальным использованием потенциала зерна проса на пищевые цели, такая технология позволяет получить крупу с практически полным отсутствием зерен, содержащих цветочную оболочку.

 

     Переработка гороха

Анализ традиционной технологии производства гороховых круп показывает, что образование значительного количества мучки и дробленки при переработке гороха обусловлены операциями шелушения-шлифования, реализуемых шелушильно-шлифовальными машинами. Однако, изучение морфологии и анатомии зерна гороха, а также выполненные нами поисковые исследования позволили обосновать возможность создания технологии для производства колотого гороха, реализуемой без использования шелушильно-шлифовальных машин. (Слайд 7)  В результате была создана машина для шелушения зерна гороха и раскалывания его на семядоли, а также разработана технологическая схема производства гороха, колотого не шлифованного. Производственная апробация показала, что выход круп, произведенных по новой технологии на 3-4% выше, чем при использовании традиционной технологии, а ровная глянцевая поверхность зерен без следов повреждений придает крупе, улучшенный товарный вид.

В заключение хочу Вас проинформировать, что компания «ОЛИС» обладает широким арсеналом эффективных технологий по производству круп, а также всем необходимым оборудованием для их реализации. Благодаря постоянно проводимой научно-исследовательской работе мы постоянно повышаем возможности наших технологий и оборудования.  Наши Заказчики знают, что крупозаводы, создаваемые компанией «ОЛИС» — это прибыльно. Спасибо за внимание.

Верещинский А.П. – генеральный директор ООО «ОЛИС» (г. Одесса),  доктор технических наук.

От себя лично и от компании “ОЛИС” разрешите поприветствовать Вас на международной конференции «Мука и крупы: сырье, рынок, технологии». Без сомнений этот форум является одним из самых ожидаемых и важных событий для всех, кто работает в сфере переработки зерна. Мы надеемся, что обмен мнениями и информацией в рамках этой конференции, позволят всем нам обрести новые идеи для развития нашего бизнеса.

Абсолютно очевидно, что в ближайшей перспективе в Украине активно будет развиваться переработка зерна и перед большинством предприятий встанут задачи реконструкции существующих производственных мощностей и создания новых. В этом зале находятся собственники, руководители и специалисты, которым предстоит решать эти задачи. Именно от Ваших решений зависит успешность Ваших предприятий и отрасли в целом. От выбора технологий и оборудования зависит, как скоро Ваше предприятие станет работать на Вас, а не на погашение банковских кредитов и финансирование чужого развития.

В своем докладе я изложу наше видение современного состояния и тенденций развития технологий производства муки, а также расскажу о разработанных и внедряемых нашей компанией методах повышения их эффективности. Надеюсь, что предоставленная информация поможет Вам найти  решения, которые будут максимально эффективны для Ваших предприятий в современных условиях хозяйствования.

Как известно, в зависимости от развитости структуры сортовые помолы пшеницы разделяются на помолы с развитыми и с сокращенными структурами. Помолы с развитыми структурами предполагают переработку зерна с использованием максимального арсенала технических средств. Такие помолы реализуются, в основном, для мельзаводов большой производительности. Их отличают высокие затраты на создание и эксплуатацию.  По сокращенным структурам, как правило, реализуют мельзаводы меньшей производительности, в которых в большей или меньшей степени производственные процессы сокращены. Таким мельзаводам, соответственно, характерны более низкие затраты на создание и эксплуатацию. Принято считать, что помолы с развитыми структурами обеспечивают максимальный выход и качество муки, а для помолов с сокращенными структурами не  высокий выход и качество муки являются непреодолимыми проблемами.

В рамках традиционных технологий основные структурные различия помолов, в основном, проявляются на этапе размола зерна, в то время как на этапе подготовки такие различия не всегда существенны. Тем не менее, в современных условиях хозяйствования целый ряд широко используемых ранее операций подготовки зерна к помолу утратил свою актуальность. Так, отбор мелкой фракции зерна применяется редко, т.к. влечет за собой невосполнимые потери ценного сырья.  Мойка и мокрая обработка поверхности зерна уже почти не применяются, что обусловлено экологическими проблемами использования воды, а также наличием эффективных «сухих» методов очистки.  Из-за дороговизны энергоносителей методы горячего кондиционирования также не применяются.   Поэтому, сегодня подготовка зерна даже в развитых структурах включает его очистку на сито-воздушных сепараторах, триерах, камнеотборниках, концентраторах или комбинаторах, очистку поверхности в обоечных машинах и многоэтапное холодное кондиционирование.

В развитых структурах суть помола зерна заключается в следующем. Зерно предварительно измельчают с целью образования промежуточных продуктов, т.е. частиц крупнее муки. Затем полученные промежуточные продукты, разделяют по качеству и далее раздельно измельчают в муку. Обогащенные продукты с высоким содержанием эндосперма образуют потоки муки высокого качества, которые должны использоваться для формирования муки высоких сортов. Обедненные продукты с высоким содержанием оболочек образуют потоки муки пониженного качества, которые должны использоваться для формирования более низких ее сортов. Давайте посмотрим, как это работает на практике.

На слайде 1 представлено упрощенную структурную схему мельзавода на комплектном оборудовании производительностью 250 т/сут. Приведенные данные свидетельствуют, что из потоков муки, полученных вследствие размола обогащенных продуктов, можно сформировать около 32 % муки высшего сорта.  Не смотря на высокое качество такой муки ее слишком мало для удовлетворения рыночного спроса в муке высшего сорта. Поэтому на любом мельзаводе к потокам такой муки в обязательном порядке добавляют 20%, 30% и более муки,  полученной от размола промежуточных продуктов с высоким  содержанием оболочек и даже с драного процесса для доведения выхода муки высшего сорта до 50%, 60% и более. По качеству потоки такой муки значительно хуже и характеризуются значениями зольности выше 0,58%, т.е. значениями, которые существенно выше предельно допустимого значения для муки высшего сорта. Таким образом, вопреки приведенной ранее логике и здравому смыслу, потоки муки, которые искусственно улучшили и пропорционально искусственно ухудшили, на этапе формирования сортов муки смешиваются вместе. Какие же выводы из этого следуют?

         На слайде 2 приведены графики зависимости кумулятивных значений зольности муки от ее выхода. График 1 построен по данным помольного баланса мельзавода на комплектном оборудовании производительностью 250 т/сут. Из анализа помольного баланса следует, что из получаемых потоков муки можно сформировать, например, 60 % муки высшего сорта зольностью 0,52 %, 7 %, первого сорта — зольностью 0,75 % и 9 % муки второго сорта зольностью 1,25 %. Указанные точки нанесены на график.  Очевидно, что при условии снижения степени обогащения промежуточных продуктов и их количества реальный помол может быть охарактеризован кривой 2. В этом случае снижение качества муки, полученной от размола менее добротных обогащенных продуктов, компенсируется повышением качества муки, полученной от размола более добротных обедненных продуктов. При этом справедливо утверждать, что процесс получения муки в случае кривой 2 можно провести с меньшими затратами электроэнергии и воздуха, кроме того, парк  оборудования для его проведения будет необходим меньший, чем в случае кривой 1. График 3 отражает идеальный с точки зрения экономической эффективности производственный процесс получения муки заданного ранее выхода и качества. Конечно, такой идеальный процесс на практике реализовать не возможно, но всякое приближение к графику 4 означает,  что Ваша мельница будет изначально дешевле и впоследствии эффективнее.

Таким образом, как наглядно было показано, дальнейшее развитие сортовых помолов, несомненно, связано с сокращением их структур.

Мельницы с развитыми структурами активно внедрялись в эпоху Советского Союза, т.е. в эпоху дешевой энергии и продовольственного дефицита. В те времена, большинство помольных партий пшеницы не отличались высокими мукомольными качествами, но из такой пшеницы также необходимо было получать качественную муку высшего сорта. Вместе с тем в стране не хватало любой муки и основными помолами того времени были трехсортные помолы с выходом высшего сорта немногим больше 30%, но с максимально возможным общим выходом за счет муки 2-го сорта. Сегодня условия работы изменились, и Вы эти условия знаете. В себестоимости муки энергоресурсы занимают второе место после сырья, мука высшего сорта – основа продаж, а мука 2-го сорта пользуется спросом слабо.  Существующие мельзаводы производительностью 250 и 500 т/сут., а также иные мельзаводы, созданные по их подобию, хорошие мельзаводы, но они созданы для иных условий хозяйствования, в которых верой и правдой отслужили. Такие мельзаводы давно уже морально устарели и требуют реконструкции, даже если их оборудование находится в физически хорошем состоянии. Тем более мельзаводы с развитыми структурами помолов не стоит строить сегодня.

Как правило, сокращение структур по традиционным подходам предполагает обогащение только крупных промежуточных продуктов, а также проведение процессов крупообразования, размола и вымола более интенсивно. Практика показывает, что некоторое сокращение структуры помола указанными способами действительно не вызывает снижения выхода и качества муки (график 2). Однако дальнейшее смещение в сторону коротких структур, где помолы организуются без обогащения, процессы измельчения проводятся наиболее интенсивно, а сокращению подлежат даже некоторые операции подготовки, обязательно связаны с потерей качества и выхода муки. Такие помолы проиллюстрированы кривой 4 на слайде.

Вместе с тем, известно, что целая зерновка представляет собой природное сооружение с прочным каркасом эллипсоидной формы, который армирован самой прочной анатомической частью зерна – оболочкой. При создании внешних усилий каркас ведет себя как монолитная конструкция. Также известно, что сопротивление разрушению целого зерна, как комплексной конструкции выше, чем эндосперма. Поэтому, для измельчения зерна необходимо приложить большие усилия чем того требует измельчение эндосперма. Это приводит к росту затрат энергии на измельчение, снижению количества и качества крупо-дунстовых продуктов, появлению угрозы образования мелких частиц оболочки и попаданию их в муку. Измельчение зерна вместе с оболочками, что присуще традиционным подходам, противоречит одному из основных принципов сортовых помолов пшеницы, сформулированному еще в середине прошлого столетия – это принцип последовательного освобождения эндосперма от оболочек.

Освободить зерно от оболочек, а потом размолоть – идея очевидная и не нова. Попытки шелушить зерно ржи и пшеницы до размола известны в мировой и отечественной практике. Однако до недавнего времени процессы шелушения не рассматривались как действенный практический метод повышения эффективности помолов.  Во-первых, должным образом не были изучены технологические свойства шелушенного зерна. Во-вторых, не существовало обоснованных представлений о целесообразной структуре и режимах переработки зерна с применением операций шелушения. В-третьих, не существовало машин, способных реализовать  операции шелушения в технологиях помолов. В-четвертых, эффективность таких технологий не была доказана практикой. Тем не менее, в результате реализации одного из направлений деятельности компании «ОЛИС» все перечисленные выше задачи нами успешно были решены и с их результатами я Вас коротко познакомлю.

Исследования показали (Слайд 3), что очистка поверхности зерна шелушением существенно превосходит эффективность обработки в обоечных машинах, т.к. предусматривает удаление нежелательных включений со всей массой отделенных оболочек.

Кроме того (Слайд 4), шелушение сопровождается удалением из зерновой массы большинства видов примесей. Эффективность такой очистки превышает эффективность очистки сито-воздушным способом, т.к. обеспечивает отбор еще и трудноотделимых примесей.

Увлажнение шелушенного зерна (Слайд 5) повышает приращение его влажности более чем на 3,0% по сравнению с не шелушенным зерном, а скорость проникновения влаги в эндосперм шелушенного зерна в разы выше, чем не шелушенного.

Таким образом (Слайд 6), шелушение зерна существенно позволяет сократить число применяемых операций очистки, а также кондиционировать большинство партий отечественной пшеницы за один этап при сокращении продолжительности отволаживания на 25-50 %. При этом, в холодные периоды года для обеспечения эффективности кондиционирования доказана целесообразность использования операции подогрева зерна до значения температур выше 15 градусов.

Вместе с тем (Слайд 7), обработка зерна пшеницы со значениями индексов шелушения выше 3-4% приводит к резкому снижению жизнеспособности зерна и активному развитию на его поверхности плесенных грибов в условиях повышенной влажности. Поэтому шелушение зерна, проводимое до этапа кондиционирования должно происходить с обеспечением индекса шелушения не более 3%.

При измельчении шелушенного зерна (Слайд 8) существенно улучшается добротность промежуточных продуктов и повышается выход крупной крупки. Установлено, что при этом целесообразные значения индекса шелушения составляют 6-8%.

Энергоемкость первичного измельчения шелушенного зерна (Слайд 9) обратно пропорциональна индексу шелушения и в среднем на 30-50% ниже, чем не шелушенного.

Установлено, что весь процесс крупообразования при переработке шелушенного зерна может быть эффективно реализован на двух и даже на одной драной системе. Полученные промежуточные продукты могут быть эффективно обогащены на сито-веечных системах и допускают интенсивные режимы измельчения с образованием высоких извлечений муки хорошего качества. Результаты испытаний машин ударного действия с целью интенсификации процессов размола показали эффективность использования дисмембраторов как в системах измельчения обогащенных продуктов, так и в системах вымола оболочек. Установлено, что энергоемкость извлечения муки посредством дисмембраторов 2,7 раза ниже, чем на вальцевых станках.

Таким образом (Слайд 10), предварительная подготовка зерна с применением шелушения позволяет существенно сократить структуру его переработки за счет интенсификации процессов измельчения с обеспечением требуемых результатов по качеству и выходу муки. При этом, совокупная экономия энергии за счет сокращения числа технологических и транспортных операций на этапах подготовки и размола зерна превышает затраты энергии на процессы шелушения.

Для вновь создаваемых мельзаводов разной производительности нами разработаны технологические схемы и режимы реализации коротких структур.  Для существующих комплектных мельзаводов на воспроизводимом оборудовании разработаны варианты их реконструкции по наиболее актуальным в промышленности направлениям с использованием сокращенных структур помолов.

Практическая реализация приведенных технологий потребовала создания и усовершенствования ряда технологических машин (Слайд 11). Так для шелушения сухого зерна с обеспечением индексов шелушения до 3-х %   разработана серия машин разной производительности типа МАО. Для шелушения кондиционированного зерна с обеспечением индексов шелушения 6-8 % разработана серия машин разной производительности конструкции «КАСКАД». Отличительной особенностью указанных машин является обработка зерна с минимальными потерями эндосперма, а также возможность работы в автоматических режимах АСУ мельзаводов.

Представленные технологии успешно были внедрены более чем на 20-ти мельзаводах разной производительности (Слайд 12).   Практика показывает, что экономический эффект предлагаемых технологий обеспечивается максимально возможным уровнем использования зерна на мельзаводах любой производительности, снижением энергоемкости переработки на 10-15% по сравнению с традиционными производствами, повышением производительности реконструированных мельзаводов на 20-25 %, а также снижением затрат капитала на создание нових в 1,3-1,7 раза.

Действительно, наши агрегатные мельзаводы  «ОПТИМАТИК-М» производительностью 30 т/сут., созданы без использования сито-веечного обогащения. Однако, при переработке зерна близкого к базисным кондициям они способны стабильно реализовывать двухсортные помолы с выходом муки высшего сорта 60 % (белизна 59-60 у. ед.) и первого сорта 12 % в среднем (белизна 42-43 у. ед.), а также односортные помолы с выходом муки высшего сорта в среднем 70 % (белизна 58-59 у.ед.). В случае необходимости, возможен дополнительный отобор 1-2 % муки второго сорта.  При этом, затраты электроэнергии составляют около 65 кВт на тонну переработанного зерна. Летом 2014 года на одном из таких мельзаводов, установленном в г. Шахты Ростовской обл. пришлось перерабатывать аномально сухое (влажность 9,0 %) и высокостекловидное (стекловидность 70 %) зерно. Тем не менее, применение процессов шелушения обеспечило возможность увлажнения такого зерна до влажности 16,5 % за один этап и его эффективное отволаживание в течении 12 часов.

Результаты работы реконструированных и вновь созданных нами мельзаводов производительностью от 60 до 120 т/сут. включающих обогащение крупных промежуточных продуктов, несколько выше.  Так, например, один их мельзаводов в Киевской области производительностью 100 т/сут., реализует в основном односортные помолы с выходом муки высшего сорта 74-75 %. Мельзавод в Винницкой области, также производительностью 100 т/сут.  реализует двухсортные помолы с выходом высшего сорта 65 % и первого сорта 11 %.

На нескольких мельзаводах производительностью 30 и 60 т/сут. в длительное время эксплуатируется подогреватель зерна нашей конструкции, использующий в качестве агента нагрева горячую воду.  Вода в свою очередь подогревается до 60 градусов электрическими нагревателями. За время эксплуатации подогревателя зерна снижение качества и выхода муки в холодные периоды года не наблюдалось. При этом, расход электроэнергии на подогрев зерна составляет около 10 кВт/т.

В настоящее время более 50 % производственных мощностей мельзаводов простаивают и эти мощности в основном представлены мельзаводами с развитыми структурами, реализованными воспроизводимым оборудованием, находящемся физически в удовлетворительном состоянии. Поэтому,  особо хочется остановиться на работе, выполненной совместно с  научно-техническим центром «Проектирование и технологии агропромышленного комплекса» Национального университета пищевых технологий (руководители д.т.н. Дмитрук Е.А. и к.т.н. Ильчук В.Б.). Именно на таком мельзаводе производительностью 270 т/сут. в 2013 году и была проведена реконструкция, основной целью которой, являлось повышение производительности и снижение энергоемкости переработки при условии минимальных переделок.    Для выполнения такой задачи нами был использован один из ранее разработанных методов для сокращения развитых структур мельзаводов большой производительности. После кондиционирования зерно подлежит фракционированию, шелушению мелкой фракции и плющению всего потока перед подачей на первую драную систему.  Как известно, качество клейковины в мелкой фракции зерна тождественно ее качеству в остальных фракциях, а содержание — даже превышает ее количество в общем потоке. Однако зерно мелкой фракции содержит больше оболочек, а также именно в этой фракции сконцентрирована большая часть примесей. Описанный метод позволяет шелушением мелкой фракции зерна существенно улучшить мукомольные свойства всего потока, а плющением — повысить эффективность крупообразования, а также снизить нагрузку на драной процесс. Выполненная подготовка зерна позволила максимально использовать интенсивные методы размола в т.ч. с широким применением дисмембраторов, что в свою очередь потребовало соответствующих режимов измельчения,  перераспределение вальцевой линии и просеивающей поверхности. За счет сокращения структуры помола производительность мельзавода выросла с 270 до 330 т/сут., т.е. на 22 %, энергопотребление снизилось на 15 %, т.е. до 75-80 кВт/т.  После проведенной реконструкции мельзавод стабильно реализует двухсортные помолы с выходом высшего сорта 65 % и первого сорта – с выходом 11 %.  Оценив полученные результаты собственники, менеджеры и специалисты предприятия приняли решение о строительстве нового мельзавода, основу технологических решений которого будут составлять решения, апробированные при реконструкции. Такой мельзавод производительностью 350 т/сут. нами был спроектирован. Сегодня там уже закончен монтаж и проводятся предпусковые работы.

Хочу обратиться к присутствующим в зале представителям отрасли переработки зерна с просьбой более тщательно присмотреться к отечественным технологиям муки и крупы – нам есть, что Вам предложить. Кроме того, сегодня определенная часть оборудования, произведенного в Украине не только конкурентоспособна в техническом отношении, но и в 2-2,5 раза дешевле оборудования турецкого  и в 4-5 раз – европейского производства. Пора менять навязанное нам представление, что все, что у них – это хорошо, а все что у нас – это плохо и поступать мудро как в старой украинской поговорке: «Чужого навчайся, але свого не цурайся».