Использование высоких технологий в процессе очистки зерна

МИНИСТЕРСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ  И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

Кафедра «Биомедицинская  техника.

Процессы и аппараты пищевых  производств»

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Использование высоких технологий в процессе очистки зерна»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Иванова С.И.

 

Проверил: Ямпилов С.С.

доктор технических наук,

проф., зав. кафедрой ВСГУТУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Улан-Удэ - 2011 г.

 

Содержание

 

1. Введение…………………………………………………………………………2
2. Глава I. Структура и классификация машин по переработке зерна……….6
3. 1.1. Структура машин и назначение…………………………………………..6
4. 1.2. Классификация машин…………………………………………………….6
5. 1.3. Технологичность машин и аппаратов……………………………….…11
6. Глава II Технологические оборудования по очистке зерна. Сепараторы зерна…..………………………………………………………………………..…..14
7. 2.1 Фотосепаратор…………………………………………………………….14
8. 2.2 Компьютерные сепараторы………………………………………………16
9. 2.3 Многофункциональные безрешетные сепараторы зерна………………22
10. Заключение …………………………………………………………………...24
11. Список литературы…………………………………………………………...25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Начальным этапом любого производственного  процесса на предприятиях по переработке зерна является очистка зерна. 

Эта операция обеспечивает качество и сохранность зерна.  
При очистке зерна от мусора важно знать удельный вес и гранулометрию. Воздух извлекает легкий мусор, а отверстия решет пропускают мелкий мусор и задерживают крупный. Извлекаются:

• инертные тела (пыль, камни, земля, солома, листья, растительный мусор)
• зерна растений паразитов (подмаренник, овсюг, щавель, прочие злаки)
• зерна других подсевных растений
• зерна испорченные или больные, атрофированные, очень легкие (для пищевого и семенного использования).

В зависимости от обстоятельств, используются разные методы и машины для очистки зерна:

1. Прием: Предварительная очистка, обеспечивает сохранность и однородность зерна. Приемочная производительность может быть очень высокой, и не очень изменчивой.
2. Отбор: Очистка более тонкая, калибровка позволяет отобрать лучшее зерно или посевной материал. Рабочая скорость равномерная и невысокая.
3. Отправка: Очистка быстрая, производительность постоянная.

Для достижения качественной очистки, необходимо знать физические характеристики зерна, и основные отличия  от примесей. По конечному использованию, основные злаковые культуры, прочие злаковые культуры, овощи и кормовые культуры, подвергаются очистке от инертных примесей, зерен сорняков, зерен других культур  или зерен основной культуры, но очень мелких и поврежденных. Чтобы  отделить зерно от примесей по удельному  весу, используют аспирацию, а по зерновому  составу – решетную очистку.

Удельный вес / Аспирация. Воздушный поток поднимает легкий мусор и зерна. Для более значительного  отделения, повышают скорость вращения вентилятора. Границы:

• извлекается только легкий сор
• риск выдувания легких зерен до того как извлечется крупный, легкий мусор
• если зерно неоднородное, отделение будет нечетким
• вихревой поток увеличивает нечеткость очистки.

Зерновой состав / Решета. Перфорация решет позволяет отделять по двум размерам:

• Круглое отверстие – очистка по длине, продолговатое отверстие – по толщине
• В зависимости от характера зерна и мусора происходит выбор сит (решет): с круглыми или продолговатыми отверстиями.
• Крупные отверстия пропускают хорошее зерно и отделяют крупный мусор. Это первичная очистка.
• Мелкие отверстия пропускают мелкий мусор. Это просеивание.

На Очистителе Сепараторе (плоском) оба решета (первичная очистка  и грохочение) расположены друг над  другом. Вверху сито с крупной перфорацией, внизу - с мелкой. На барабанном очистителе каждое последующее цилиндрическое решето может быть как для первичного отделения, так и для просеивания (грохочения).

Прочие характеристики. Невозможно достигнуть качественной очистки, используя только продолговатые или круглые перфорации решет. В триерах зерно проходит через ячейки (альвеолы) по длине. Триера применяются для очистки семенного материала или высококачественной очистки зерна.  Существуют машины, способные производить дополнительную очистку или очистку по другим критериям: цвет, форма, ворс, текстура и т.д.

Точки контроля. Парадокс, но настройки не осуществляются по результатам очистки зерна. Настройки производятся по результатам контроля мусора. Каждая настройка регулируется до момента появления в отходах хорошего зерна. Каждый выход мусора подлежит настройке. Поэтому важным этапом настройки является отбор проб на каждом выходе отходов.

Точки настройки. Аспирация. Воздух должен равномерно пройти сквозь поток зерна. Во избежание прохождения воздуха в местах отсутствия зерна, зерно должно идти беспрерывным потоком. Во избежание вариации аспирации, производительность должна быть постоянной.  Высокая производительность дает очень плотный (толстый) поток зерна, что затрудняет воздуху проникнуть по всей толщине зерновой массы. Настройки производятся постепенно, с моментами выжиданиями, дающими возможность оценить результаты.

Решета. Подбор решет является важной частью настройки, определяющей производительность и качество работы. При очень высокой производительности существует риск больших потерь зерна  и низкого качества очистки.

• Решето для предварительной очистки не обеспечивает проходимость всего зерна, что приводит к выбросу хорошего зерна с крупным мусором.
• Решето вторичной очистки (калибровки) не пропускает весь мелкий мусор, как результат, он остается в хорошем зерне.

При заданной производительности, лучший результат достигается при:

• установке решета просеивания с самой крупной перфорацией, что позволяет извлечь максимум мелкого мусора
• установке решета предварительной очистки с самой мелкой перфорацией, что позволяет извлечь максимум крупного мусора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I Структура и классификация машин по переработке зерна

 

1.  Структура машин и назначение

 

Современная машина главных  образом состоит из питающих устройств, исполнительных механизмов с рабочими органами, приводного (двигательного  механизма, а также устройств  для регулирования и блокировки.

Питающее устройство предназначено  для непрерывной  или периодической  подачи исходного продукта или сырья  в машину. Одновременно это устройство может обеспечивать количественное дозирование по массе (весу) или объему подаваемого исходного продукта или сырья в зависимости от требований технологического процесса.

Исполнительный механизм предназначен для передачи движения рабочим органам машины. Он включает ведомое звено, которое соединены  рабочие органы, и ведущее звено, которое связано с приводным  механизмом.

Рабочие органы машины непосредственно  воздействуют на обрабатываемый продукт (исходный, промежуточный или конечный) согласно заданному технологическому процессу. Во многих случаях этот процесс  в машине осуществляется несколькими  рабочими органами, каждый из которых  выполняет определенную операцию. Такие  машины называются сложными в отличие  от простых машин с одним рабочим  органом.

Исполнительные машины характеризуются  условиями работы рабочих органов.  Существуют механизмы непрерывной  работы; их органы находятся в непосредственном  контакте с обрабатываемым продуктом  в течение всего цикла движения механизма. Известны также механизмы  прерывной работы, рабочие органы которых находятся в контакте с обрабатываемым продуктом лишь в течение части цикла движения. Механизма (рабочее перемещение); остальное  время рабочие органы такого механизма  находятся в нерабочем положении (холостое перемещение).

Современные машины пищевых  производств приводятся в движение главных образом индивидуальными  электродвигателями.

Кроме перечисленных механизмов, современные машины снабжают рядом  дополнительных устройств для регулирования  и настройки работы машины, управления, пуска, остановки, контроля, защиты и  блокировки.

Устройства защиты и блокировки должны предотвращать неправильные или несвоевременные включения  или отключения отдельных частей машины и предохранять их от разрушения при аварии сопряженных механизмов или машин.

 

2.   Классификация машин

 

При современном многообразии пищевых производств применяемое  в них технологическое оборудование весьма разнообразно. Это оборудование можно классифицировать по общим  признакам:

• Характеру воздействия на обрабатываемый продукт;
• Структуре рабочего цикла;
• Степени механизации и автоматизации;
• Принципу сочетания в производственном потоке;
• Функциональному признаку.

Кроме общих признаков, каждому  виду оборудования присущи специфические  свойства и особенности, которые  можно рассматривать как частные  признаки классификации.

По характеру воздействия  на обрабатываемый продукт различают:

• Машины, в которых продукт подвергается механическому воздействию; при обработке в этих машинах продукты изменяют не свойства, а лишь форму, размеры и другие подобные параметры, поддающиеся механическому воздействию;
• Аппараты, как особую категорию рабочих машин, в которых продукты испытывают воздействия  (физико-химические, биохимические, тепловые и электрические), изменяющие их физические или химические свойства, или агрегатное состояние.

В некоторых случаях технологическое  оборудование – это комбинация машины аппарата, в которой совмещаются  механическое, физико-химическое, тепловое другие указанные виды воздействия.

Характерная особенность  машин – наличие движущихся рабочих  органов, непосредственно механически  воздействующих на обрабатываемый продукт. Особенностью аппаратов является наличие  определенного реакционного пространства (рабочей камеры), в котором производится воздействие на продукт с целью  изменения его свойств. Вместимость  реакционного пространства определяется продолжительностью процесса и требуемой  производительностью аппарата.

По структуре рабочего цикла различают машины периодического действия и непрерывного действия.

В машинах периодического действия обрабатываемый продукт подвергается воздействию в течение определенного  периода времени, затем готовый  продукт выводится из машины. После  этого процесс возобновляется, повторяясь циклически. Режим работы рабочих  органов таких машин за время  цикла непрерывно изменяется.

В машинах непрерывного действия существует установившийся во времени  рабочий процесс: загрузка исходного  продукта и выгрузка готовой продукции  проводятся одновременно. Рабочие органы таких машин работают в стабильных условиях.

Таким образом, однородные по назначению органы и элементы машин  периодического действия требуют различного подхода к их расчету и конструированию.

По степени механизации  автоматизации операций различают  машины: неавтоматического действия, полуавтоматические и автоматические.

В машинах неавтоматического  действия вспомогательные операции (загрузка, выгрузка, перемещение, контроль) и некоторые технологические  операции выполняются при непосредственном воздействии человека на предмет труда. В таких машинах механизмы и орудия лишь облегчают труд человека, но не устраняют его.

В полуавтоматических машинах  все основные технологические операции и процессы выполняются машиной, ручными остаются некоторые транспортные, контрольные и другие вспомогательные  операции.

В автоматических машинах  технологические процессы, а также  все вспомогательные операции, включая  транспортные и контрольные, выполняются  машиной.

Особенность машин полуавтоматов  и автоматов – наличие, кроме  обычных механизмов и устройств, специальных механизмов и устройств, обеспечивающих автоматическое действие машин.

В процессе постоянного развития и совершенствования пищевой  промышленности все машины последовательно  заменяются полуавтоматическими или  полностью автоматическими.

По принципу сочетания  в производственном потоке различают  следующие машины: отдельные (частные), агрегатные или комплексные, комбинированные, а также автоматическую систему  машин.