Вся электронная библиотека >>>

 Мука и крупа >>>

   

 

Технология муки, крупы и комбикормов


Раздел: Производство

   

§ 3. Измельчение зерна в вальцовых станках

  

Рабочими органами вальцового станка являются два горизонтально расположенных цилиндрических вальца (сплошные или пустотелые) с рифленой или шероховатой поверхностью и вращающихся с разными окружными скоростями навстречу друг другу. В зависимости от вида измельчаемого продукта, требований к операции измельчения на данном участке технологической схемы применяют различные геометрические, кинематические и нагрузочные параметры вальцов.

Как правило, быстро- и медленновращающиеся вальцы имеют одинаковую геометрическую характеристику (плотность рифления, профиль и угол наклона рифлей).

Продукт измельчается в клиновидном зазоре, образованном парой вальцов, вследствие постоянного уменьшения зазора и разности относительных скоростей вальцов. Разрушение частиц (в зависимости от их крупности) начинается несколько выше линии, соединяющей центры вальцов, где зазор имеет наименьшие размеры.

На рисунке показаны стадии разрушения зерновок пшеницы на I драной системе, при взаиморасположении рифлей «острие по острию». В результате такого первичного воздействия вальцов происходит как бы разворачивание зерна с минимальным образованием мелких оболочечных частиц. На последующих системах продолжают последовательно отделять эндосперм от оболочечных частиц, а на размольных системах интенсивно измельчают частицы эндосперма.

В мукомольном производстве степень измельчения зерна и зерновых продуктов характеризуют величиной общего извлечения Я, на значение которого оказывает влияние не только геометрическая характеристика вальцов (диаметр, профиль и взаиморасположение рифлей, уровень шероховатости рабочей поверхности), но и кинематические параметры вальцов (окружная и относительная скорости вальцов), величина удельной нагрузки и другие факторы.

Факторы, определяющие эффективность работы вальцового станка. Установлено, что на эффективность измельчения зерна и продуктов его размола оказывают влияние большое количество факторов, главными из которых являются межвальцовый зазор, уклон рифлей, взаиморасположение рифлей, плотность нарезки рифлей, окружная и относительная скорость вальцов, удельная нагрузка на вальцы.

Рассмотрим влияние некоторых основных факторов.

Величина межвальцового зазора и нарезка вальцов. Изменение зазора между мелющими вальцами вызывает изменение извлечения. Это особенно заметно при величине межвальцового зазора, значительно меньшего, чем размер измельчаемых частиц ( XVII-3).

Постоянство межвальцового зазора имеет особое значение на размольных системах. Поэтому требования, предъявляемые к точности цилиндрической формы вальцов, жесткости их на изгиб, величине деба- ланса вальцов приводного шкива и шестерен межвальцовой передачи, а также к качеству подшипников должны быть очень высокими, так как в противном случае будет трудно добиться стабильности межвальцового зазора, а следовательно, постоянства величины извлечения.

Из формулы следует, что при изменении межвальцового зазора b в арифметической прогрессии общее извлечение И изменяется в геометрической прогрессии. Значения коэффициентов т и п изменяются по мере перехода от I др. с. к последующим. В пределах одной системы они изменяются в зависимости от структурно-механических свойств измельчаемых продуктов, геометрических и кинематических параметров вальцов.

Форма рифлей (профиль поперечного сечения) оказывает большое влияние на процесс измельчения, показатели качества измельчаемых продуктов, производительность вальцовой пары и энергоемкость. В результате исследований, опыта работы мукомольных заводов, с учетом ассортимента, общего выхода муки, вида и качества перерабатываемого зернового продукта, применяют различные профили рифлей.

На всех отечественных и зарубежных мукомольных заводах в драном процессе и на последних размольных системах применяют рифленые вальцы. В шлифовочном и размольном процессах для получения муки меньшей зольности применяют вальцы с шероховатой поверхностью.

Профиль рифлей для разных видов помолов с учетом кинематических и нагрузочных параметров регламентирован Правилами организации и ведения технологического процесса на мельницах и Инструкцией по шлифованию и нарезке вальцов.

Увеличение угла наклона рифлей обусловливает повышение интенсивности измельчения при прочих одинаковых условиях, так как уменьшается расстояние между точками пересечения вершин рифлей парноработающих вальцов. Угол наклона рифлей меньше угла трения измельчаемых продуктов, поэтому не происходит скольжения (сдвига) продукта вдоль рифли.

Взаиморасположение рифлей. На измельчение большое влияние оказывает взаимное расположение рифлей парноработающих вальцов, что обусловлено изменением угла резания ф.

Конструкция вальцового станка и вальцов, несимметричность сечения рифлей (разные углы аир), различие в окружных скоростях парноработающих вальцов обусловливают четыре варианта расположения рифлей по отношению друг к другу ( XVII-6).

Если во время вращения вальца грань острия рифли является передней, то угол резания ф=90°+а. Если передней гранью является грань спинки, то угол резания ф=90°+р. Так как угол р всегда больше угла а, то разрушение измельчаемого продукта при расположении рифлей «острие по острию» происходит более интенсивно и при меньших энергозатратах.

Расположение рифлей «острие по острию» рекомендуют устанавливать при переработке ь хлебопекарную муку пшеницы стекловидно-

При расположении рифлей «острие по острию» грани острия обоих парноработающих вальцов врезаются в частицу, когда она поступает в зону измельчения. Так как быстровращающийся валец опережает мед- ленновращающийся, то его рифли срезают часть зерна, в то время как грани острия медленновращающегося вальца удерживают частицу. При расположении рифлей «острие по острию» наряду с эндоспермом довольно интенсивно разрушаются оболочки, что нежелательно при многосортных помолах зерна пшеницы и ржи, особенно при недостаточной влажности зерна, направляемого в помол. При этом образуется больше фракций крупной и# меньше средней и мелкой крупки. Средневзвешенная зольность извлеченных крупок и дунстов выше, чем при 'идентичных условиях измельчения, но при расположении рифлей «спинка по спинке»

При хлебопекарных помолах зерна пшеницы стекловидностью более 40 % рекомендуется располагать рифли «спинка по спинке». При таком взаиморасположении рифлей измельчаемая частица вначале сплющивается, а затем по мере опережения одного вальца другим грань спинки быстровращающегося вальца сдвигает слои частицы, удерживаемые на грани спинки медленновращающегося вальца. Это обусловливает мягкое воздействие на частицу, так как грани острия в данном случае практически не участвуют в деформации измельчаемой частицы продукта.

Расположение рифлей вальцов «острие по спинке» или «спинку по острию» применяют в особых случаях. Результаты измельчения при этом получаются промежуточными по отношению к взаиморасположению «острие по острию» или «спинка по спинке». Рифли быстровращающегося вальца изнашиваются в 1,5...2 раза быстрее, чем медленно- вращающегося парноработающего вальца.

Плотность нарезки рифлей. Плотность рифления (количество рифлей на 1 см окружности вальца) на идентичных системах зависит от типа помола, крупности измельчаемых частиц. Чем меньше размеры измельчаемых частиц, тем больше должна быть плотность рифления. Однако с повышением плотности рифления уменьшается высота рифли, величина ее сечения, что обусловливает снижение срока службы рифли. При неизменной плотности рифления высота ее тем больше, ЧеЦ меньше угол v = a + p.

Исследованиями установлено, „что при любом взаиморасположении рифлей с увеличением плотности рифления выход крупнодунстовых продуктов и общее извлечение возрастают. Это можно объяснить многократным воздействием рифлей быстровращающегося вальца на продукт за время прохождения его через зону измельчения.

Для получения муки с лучшими показателями белизны и зольности на размольных и шлифовочных системах используют вальцы с шероховатой поверхностью. Шероховатый рельеф рабочей поверхности вальцов получают электроэрозионным и абразивным способами.

В связи с тем, что последнее время начали широко применять вальцы с шероховатостью более мелкой, чем ранее, оценку шероховатости проводят по параметру Rz вместо Ra.

По результатам исследований наиболее интенсивный износ наблюдается в начальный период, т. е. в течение первых 100 ч их эксплуатации. Общий срок службы сплошных шероховатых вальцов, обработанных

электроэрозионным способом, установленных в вальцовых станках ЗМ или БВ, примерно 1800...3000 ч.

Влияние кинематических параметров вальцовых станков на эффективность измельчения. На эффективность измельчения зерновых продуктов (степень измельчения, энергоемкость, качество получаемых продуктов), а также производительность вальцового станка большое влияние оказывают кинематические параметры вальцовых станков, к которым относят: окружную скорость быстровращающегося (г>б) и мед- ленновращающегося (ум) вальцов; относительную скорость (vq—им); соотношение скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов (V6/VM).

Влияние отношения окружных скоростей вальцов. Профессор П. А. Козьмин доказал и многие исследователи подтвердили, что увеличение окружных скоростей парноработающих вальцов оказывает существенное влияние на скорость приложения усилий от вальцов к измельчаемому продукту, продолжительность нахождения продукта в зоне измельчения.

Из рассмотрения процесса измельчения продуктов в результате работы вальцов с рифленой или микрошероховатой поверхностью следует, что эффективность измельчения в значительной мере должна зависеть от количества воздействий рабочих поверхностей (рифлей, микрошероховатостей) вальцов на продукт.

Повышение отношения окружных скоростей способствует интенсификации измельчения. Поэтому для усиления вымола иногда применяют вальцы большего диаметра.

Влияние величины удельной нагрузки на эффективность измельчения. На эффективность измельчения (количество и качество измельченных продуктов, энергоемкость), at также длительность межремонтных периодов, уровень шумообразования большое влияние оказывает величина удельной нагрузки на вальцы. Под удельной нагрузкой на вальцы понимают количество продукта (кг), поступающего на 1 см длины пар- ноработающих вальцов в сутки, — кг/(см-сут).

Соблюдение рекомендуемых Правилами удельных нагрузок, режимов измельчения на вальцовых станках способствует получению муки с высокими хлебопекарными достоинствами, стабильной работе технологического и транспортного оборудования размольного отделения мукомольного завода.

рекомендуемые средние удельные нагрузки на вальцовую линию соответствующих видов помолов, а также нагрузки и извлечения на основных системах.

При повышении удельной нагрузки межвальцовый зазор увеличивается вследствие роста распорных усилий, оказываемых продуктом на вальцы, что обусловливает некоторое снижение уровня измельчения. Так, например, при изменении удельной нагрузки от 100 до 500 кг/(см-сут) на 1-й р. с. выход муки уменьшается с 62,2 до 30,1 %. Изменяются также другие показатели качества муки (зольность, белизна, уровень повреждения крахмала, водопоглотительная способность).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Технология муки, крупы и комбикормов

 

Смотрите также:

 

Производство комбикормов за рубежом. Измельчение ячменя...

...установки для измельчения зерна с применением жернового постава, вальцовых станков и молотковой дробилки производительностью 1 т/ч.
Ядро с первой аспирационной колонки поступает на вальцовый станок 1000X250 мм с вальцами, имеющими 26 рифлей на 1 дюйм...

 

Измельчение крупнозернистого сырья. Объемные дозаторы.

Зерно перед измельчением подвергается очистке па сепараторе, в необходимых случаях подвергается искусственному увлажнению н
На второй драной системе установлено '/г вальцового станка 1000X250 мм с нарезными вальцами по 16 рифлей на дюйм.

 

Измельчение кукурузы с отбором зародыша. Производство...

...измельчению кукурузы в крупку с отбором зародыша и последующим размолом крупки па вальцовых станках в
В кукурузном зерне в среднем содержится 4,5% жира
в то время как вальцы работают более надежно, не доставляют хлопот; восстановление рифлей па вальцах...

 

Измельчитель гранул фирмы Калифорния Пеллет Милл.

В тех случаях, когда на измельчении гранул используют обычные мельничные вальцовые станки с двумя парами вальцов 250ХЮ00 мм, устанавливают дифференциал вальцов 1,5:1. На быстровращающемся вальце нарезают 2 рифля на 1 см и на мед...

 

Вальцевые дробилки и мельницы

Гладкие и рифленые вальцы применяют для грубого и среднего измельчения отощающих материалов и производственных: отходов (бой кирпича, черепицы).
Для подготовки зерна к скармливанию применяют вальцовые мельницы и плющилки.

 

Вальцовые механизмы

Фрезерно-брусующие и фрезерно-пильные станки. Вальцовые механизмы.
Для подачи двухкантных брусьев используют рифленые цилиндрические вальцы.