Угол естественного откоса овса

Технология переработки овса (стр. 2 из 3)

Несколько усовершенствованным способом является хранение зерна в мешках. Насыпанное в мешки зерно можно хранить почти в любом месте, где мешки защищены от воздействия погодных явлений и вредителей. Для погрузки и разгрузки мешков не требуется специального оборудования, однако мешки недешевы, и такой способ хранения может обходиться довольно дорого, особенно если при этом не привлекается дешевая рабочая сила.

В настоящее время наиболее широко применяется бестарное хранение зерна в силосах. Размер силоса может варьировать от нескольких сотен бушелей до хранилищ объемом в десятки тысяч бушелей (на терминальных элеваторах). В настоящее время силосы для использования на фермах чаще всего изготавливают из дерева или стали, тогда как практически все большие элеваторы — железобетонные.

Когда зерно засыпают в силос, поверхность кучи располагается к горизонтальной поверхности под углом; это так называемый угол естественного откоса (рис.3.1). Для большинства видов зерна этот угол составляет около 27°.

Рис.3.1. Куча зерна

Мокрое или очень мелкое зерно образует более плоские кучи. Воронка в днище силоса для выгрузки зерна должна иметь коническую форму, а ее угол должен быть больше, чем угол естественного откоса, так как иначе зерно не будет высыпаться. Чем меньше силос, тем больше должен быть угол воронки, поскольку на ее стенки действует большая сила трения.

Давление, которое оказывает зерно на дно силоса, не пропорционально высоте слоя зерна. Поскольку значительная часть веса зерна приходится на стенки силоса, то оно больше подчиняется законам поведения не жидкостей, а полужидких сред.

Каждое зерно лежит на нескольких зернах, расположенных под ним, и таким образом часть сил распределяется в стороны, и в конечном счете достигают стены. Оказываемое зерном горизонтальное давление на стену силоса составляет около 0,3-0,6 от вертикального давления. При дальнейшей засыпке после того, как высота слоя зерна в три раза превысит диаметр силоса, вертикальное давление увеличивается мало.

В процессе хранения зерно оседает или уплотняется. Объем овса в результате уплотнения может уменьшиться на 28%[1].

4.Технология переработки овса.

Технология – совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки сырья; научная дисциплина, разрабатывающая и совершенствующая такие приемы и способы[3].

4.1. Переработка овса.

Овес собирают вместе с лузгой, составляющей примерно 25% массы зерна. После удаления оболочки овес считается крупой. Первым этапом переработки овса, предназначенного для производства пищевых продуктов, является его тщательная очистка в подготовительном отделении овсозавода (Приложение Г). Кроме удаления обычных инородных включений (посторонних семян, соломы и грязи) в процессе очистки также удаляются зерна, непригодные для переработки. К ним относятся сдвоенные зерна овса, в которых первичная оболочка покрывает два зерна вместе (как правило, в этом случае оба зерна плохо развиты, то есть лузга составляет достаточно большую долю зерна). Также удаляются «острые» зерна (обычно они очень тонкие и содержат мало или совсем не содержат зерновки) и щуплые зерна овса (такие зерна обычно имеют нормальный размер, но содержат маленькую или вообще не содержат зерновки, рис.4.1). Все перечисленные выше зерна отсортировывают и продают в качестве корма для животных[1].

Рис.4.1. Овес: нормальный (вверху), сдвоенный (средний ряд) и «острый» (внизу)

После очистки на воздушно-ситовом сепараторе и камнеотборнике зерно на рассеве сортируется на 2 фракции крупности, которые раздельно поступают на триеры. Затем овес подвергают тепловой обработке или высушиванию. Тепловая обработка обычно заключается в нагревании зерна в течение 1 ч на больших подогреваемых паром открытых поддонах. Овес доводят до температуры примерно 93 °С, в результате чего содержание влаги в нем снижается до 3-4%. Такая обработка придает зерну приятный слегка поджаренный вкус. Высушивание не только влияет на вкус, но и делает лузгу хрупкой, в результате чего она легче поддается удалению. Кроме того, тепловая обработка позволяет дезактивировать липолитические ферменты зерна, денатурация которых имеет исключительно важное значение для обеспечения длительного срока хранения продукции. После взвешивания на автовесах зерно направляется на шелушение.

Шелушение овса можно производить на различных машинах. Издавна применяются обоечные машины, шелушильные постава, в последнее время в практику овсозаводов все шире входят шелушильные машины ударного действия (Приложение Д).Овес подают в центр высокоскоростного ротора, который выбрасывает зерна на резиновую деку, закрепленную изнутри корпуса машины. Благодаря резиновой деке зерна меньше ломаются, кроме того, она способствует отделению лузги от крупы. Отделенная в шелушильной машине лузга достаточно легкая, что позволяет удалить ее аспирацией. При этом следует принять меры, чтобы вместе с ней не удалялись мелкие частицы крупы, так как это снижает выход продукта.

Зерно подвергают двукратному шелушению; оставшиеся необрушенные зерна после 2 шел.с. выделяются на падди-машинах и возвращаются на эту же систему для дополнительной обработки.

После шелушильного постава продукт рассортировывается на две фракции на центробежном бурате; проход сита Ø2 состоит из дробленого ядра и мучки и для их разделения направляется на второй центробежный бурат и дуоаспиратор. Сход с сита Ø2 представляет собой смесь шелушенных и нешелушенных зерен и лузги. Для удаления последней применяют двукратное провеивание на дуоаспираторах, а шелушенные и нешелушенные зерна разделяются на самостоятельные потоки на падди-машинах, причем за два прохода; вследствие этого на шлифовочную систему поступает целое ядро с незначительным содержанием нешелушенных зерен.

Последовательность операций на 1 шел.с. и 2 шел.с. одинакова. На шлифовальном поставе с поверхности зерна удаляются волоски, а также полностью или частично плодовые оболочки. Затем на рассеве выделяется фракция целой крупы, которая проходит дважды через падди-машины, провеивается, и . шлифованная крупа направляется в цех готовой продукции. Выделенные на падди-машияах нешелушенные зерна возвращаются на 2 шел.с. (Приложение Е)[2].

Для изготовления плющеной овсяной крупы должны использоваться очищенные от лузги зерна. Их обрабатывают паром и сразу после этого плющат. Обработка зерен острым паром при атмосферном давлении непосредственно перед плющением необходима по нескольким причинам. Под воздействием пара зерна становятся более эластичными, поэтому в процессе плющения разрушается очень небольшое количество зерен. Пар также помогает денатурировать ферменты, которые вызывают прогоркание продукта.

Для получения овса быстрого приготовления (время варки которого составляет около минуты) зерна разрезают, затем обрабатывают паром и плющат на вальцах. Каждое зерно разрезается на три или четыре примерно равные части. Устройство для разрезания зерен представляет собой вращающийся перфорированный барабан. Концы зерен вылезают из отверстий, и расположенные снаружи барабана неподвижные ножи их отсекают. Разрезанные зерна обрабатывают паром и плющат тем же способом, что и цельные зерна. Хлопья из разрезанных зерен намного тоньше, чем из цельных, и в процессе варки воде не приходится проникать на большую глубину, в связи с чем тонкие хлопья требуют меньше времени для приготовления. Хлопья мгновенного приготовления должны быть еще тоньше — чем тоньше хлопья, тем быстрее их можно приготовить, но готовое блюдо намного быстрее превращается в жидкую кашицу.

После плющения хлопья охлаждают воздухом, поток которого помогает также удалить частички лузги, от которых не удалось избавиться на предыдущих этапах (например, лузга отделилась от зерен в ходе разрезания и плющения). Затем хлопья упаковывают в воздухопроницаемую упаковку, благодаря которой циркулирующий воздух устраняет прогорклый запах, возникающий при хранении, несмотря на то, что ферменты овса денатурированы. Обеспечив доступ воздуха к продукту, можно добиться приемлемого срока хранения.

4.2. Зерновые завтраки.

С утра нам обязательно нужно поесть; конечно, на завтрак могут подаваться самые разные блюда, но утром традиционно принято употреблять различные продукты из зерновых культур.

Для приготовления завтраков используется большая часть овса, непосредственно потребляемого в пищу. Из группы продуктов, требующих приготовления, наиболее популярны овсяные хлопья. Очищенные зерна овса обрабатывают сухим паром при температуре 100 °С, в результате чего содержание влаги в зернах снижается до 6%, а ферменты теряют свою активность (особенно это касается липазы). Поскольку в состав овса входит большое количество жиров, то он очень легко прогоркает. В процессе сушки оболочки становятся хрупкими, что способствует их легкому удалению.

Следующим этапом является отделение шелухи от крупы, а также отделение целых зерен овса, с которых не была удалена шелуха при обработке на шелушильной машине. Сам по себе процесс отделения шелухи сложности не представляет. Поскольку шелуха легкая, она без особых усилий удаляется в аспирационной колонне. Намного труднее качественно отделить крупу от цельных зерен (оставшихся в шелухе). Даже небольшое их количество в общей массе крупы совершенно неприемлемо, так как в готовых хлопьях окажется шелуха.

Физические свойства зерновой массы

Для практики хранения представляют интерес следующие физические свойства зерновой массы: сыпучесть и самосортирование, скважистость, способность к сорбции и десорбции различных паров и газов (сорбционная емкость) и теплообменные свойства (теплопроводность, температуропроводность, термовлагопроводность и теплоемкость).

Сыпучесть. Зерновая масса довольно легко заполняет емкость любой конфигурации и при известных условиях может истекать из нее. Большая подвижность зерновой массы – ее сыпучесть – объясняется тем, что она в основе своей состоит из отдельных мелких твердых частиц – зерен основной культуры и различных примесей. Так, в 1 т зерновой массы пшеницы насчитывается 30-40 млн. зерен, а в 1 т проса – 150-190 млн. зерен. Степень заполнения хранилища зерновой массой зависит от сыпучести: чем она больше, тем легче и лучше заполняется емкость. Сыпучесть учитывается и при статистических расчетах хранилища (давление зерновой массы на пол, стены и другие конструкции). Сыпучесть зерновой массы характеризуется углом трения или углом естественного откоса. Угол трения – наименьший угол, при котором зерновая масса начинает скользить по какой-либо поверхности. При скольжении зерна по зерну его называют углом естественного откоса, или углом ската. Кроме этих показателей, известны коэффициенты трения зерновой массы, перемещающейся по самотекам и находящейся в покое. Сыпучесть зерновой массы зависит от формы, размера, характера и состояния поверхности зерна, его влажности, количества примесей и их видового состава, материала, формы и состояния поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу. Наибольшей сыпучестью обладают массы, состоящие из семян шарообразной формы (горох, просо, люпин). Чем больше отклоняется форма зерен от шарообразной и чем более шероховата их поверхность, тем меньше сыпучесть. Примером может служить относительно малая сыпучесть зерновых масс риса, некоторых сортов овса, ячменя и др. В связи с влиянием различных факторов сыпучесть зерновых масс может колебаться в значительных пределах. Так угол естественного откоса у овса может быть от 31 до 54 0 , а у ячменя – 28-45 0 , у пшеницы – 23-38 0 , у проса – от 20 до 27 0 .

Самосортирование. Содержание в зерновой массе твердых частиц, различных по размеру и плотности, нарушает ее однородность при перемещении. Это свойство зерновой массы, проявляющееся и как следствие ее сыпучести, называют самосортированием. Так, при перевозке зерна в автомашинах или вагонах, передвижении по ленточным транспортерам в результате толчков и встряхиваний лёгкие примеси, семена в цветочных пленках, щуплые зерна и др. перемещаются к поверхности насыпи, а тяжелые уходят в ее нижнюю часть. Самосортирование наблюдается и в процессе загрузки зерновой массы в хранилища. При этом самосортированию способствует парусность – сопротивление, оказываемое воздухом перемещению каждой отдельной частицы. Самосортирование – явление отрицательное, т.к. при этом в зерновой массе образуются участки, неоднородные по физиологической активности, скважистости и т.д. Скопление легких примесей и пыли создает больше предпосылок к возникновению процесса самосогревания.

Скважистость. Из характеристики зерновой массы мы знаем, что в ней имеются межзерновые пространства – скважины, заполненные воздухом. Скважины составляют значительную часть объема зерновой насыпи и оказывают существенное влияние на другие ее физические свойства и происходящие в ней физиологические процессы. Так, воздух, циркулирующий по скважинам, конвекцией способствует передаче тепла и перемещению паров воды. Значительная газопроницаемость зерновых масс позволяет использовать это свойство для продувания их воздухом (при активном вентилировании) или вводить в них пары различных химических веществ для обеззараживания (дезинсекции). Запас воздуха и кислорода создает в зерновой массе на какой-то период (иногда очень длительный) нормальный газообмен для ее живых компонентов. Величина скважистости зерновой массы зависит в основном от факторов, влияющих на натуру зерна. Так, с увеличением влажности уменьшается сыпучесть, а следовательно, и плотность укладки. Крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкие легко размещаются в межзерновых пространствах и уменьшают ее. В связи с самосортированием скважистость в различных участках зерновой массы может быть неодинаковой, что приводит к неравномерному распределению воздуха в отдельных ее участках. При большой высоте насыпи зерновых масс происходит их уплотнение и скважистость уменьшается.. Зная объем, занимаемый зерновой массой, и ее скважистость, легко установить объем находящегося в скважинах воздуха. Это количество воздуха при активном вентилировании принимается за один обмен. Скважистость (S) определяют по формуле:

, где W – общий объем зерновой массы;

v – истинный объем твердых частиц зерновой массы.

Сорбционные свойства. Зерно и семена всех культур и зерновые массы в целом являются хорошими сорбентами. Они способны поглощать из окружающей среды пары различных веществ и газы. При определенных условиях наблюдается обратный процесс – выделение (десорбция) этих веществ в окружающую среду. В зерновых массах наблюдаются такие сорбционные явления, как адсорбция, абсорбция, капиллярная конденсация и хемосорбция. Их значительная способность к сорбции объясняется двумя причинами: капиллярно-пористой коллоидной структурой зерна или семени и скважистостью зерновой массы.

Равновесная влажность. Влагообмен между зерновой массой и соприкасающимся с ней воздухом идёт непрерывно. В зависимости от параметров воздуха (его влажности и температуры) и состояния зерновой массы влагообмен происходит в двух противоположных направлениях: 1) передача влаги от зерна к воздуху; такое явление (десорбция) наблюдается, когда парциальное давление водяных паров у поверхности зерна больше парциального давления водяных паров в воздухе; 2) увлажнение зерна вследствие поглощения (сорбции) влаги из окружающего воздуха; этот процесс происходит, если парциальное давление водяных паров у поверхности зерна меньше парциального давления водяных паров в воздухе. Влагообмен между воздухом и зерном прекращается, если парциальное давление водяного пара в воздухе и над зерном одинаково. При этом наступает состояние динамического равновесия. Влажность зерна, соответствующая этому состоянию, называется равновесной. Иначе говоря, под равновесной понимают влажность, установившуюся при данных параметрах воздуха – его влагонасыщенности, температуре и давлении. В связи с различными условиями созревания и разной сорбционной ёмкостью влажность зерна и семян при уборке урожая и перед их хранением колеблется от 7 до 32-36 %. Равновесная влажность у семян масличных намного ниже, чем у злаковых и бобовых. Это объясняется меньшим содержанием в них гидрофильных коллоидов.

Теплофизические характеристики. Теплоёмкость. Удельная теплоёмкость абсолютно сухого вещества зерна примерно 1,51-1,55 кДж/(кг 0 С). С увеличением влажности зерна возрастает и его удельная теплоемкость. Теплоёмкость учитывают при тепловой сушке зерна, т.к. расход тепла зависит от исходной влажности зерна.

Коэффициент теплопроводности находится в пределах 0,42-0,84 кДж/(м.ч. 0 С), а отдельно взятого зерна пшеницы – 0,68 кДж/(м.ч. 0 С). Низкая теплопроводность зерновой массы обусловлена ее органическим составом и наличием воздуха, коэффициент теплопроводности которого всего лишь 0,084 кДж/(м.ч. 0 С). С увеличением влажности зерновой массы ее теплопроводность растет (коэффициент теплопроводности воды 2,1 кДж/(м.ч. 0 С)), но все же остается сравнительно низкой.

Коэффициент температуропроводности характеризует скорость изменения температуры в материале, его теплоинерционные свойства. Скорость нагревния или охлаждения зерновой массы определяется вличиной коэффициента температуропроводности: (м 2 /ч), где λ – коэффициент теплопроводности зерна, кДж/(м.ч. 0 С); с – удельная теплоёмкость, кДж/(кг 0 С); v – объемная масса зерна, кг/м 3 . Зерновая масса характеризуется очень низким коэффициентом температуропроводности, т.е. обладает большой тепловой энергией. Коэффициент температуропроводности колеблется в пределах 6,15·10 — 4 – 6,85·10 – 4 м 2 /ч.

Положительное значение низкого коэффициента температуропроводности зерновых масс заключается в том, что при правильно организованном режиме (своевременном охлаждении) в зерновой массе сохраняется низкая температура даже в тёплое время года. Т.о., представляется возможным консервировать зерновую массу холодом.

Отрицательная роль низкой температуропроводности состоит в том, что при благоприятных условиях для активных физиологических процессов (жизнедеятельности зерна, микроорганизмов, клещей и насекомых) выделяемое тепло может задерживаться в зерновой массе и приводить к повышению ее температуры, т.е. самосогреванию.

Термовлагопроводность. Влага в зерновой массе перемещается вместе с потоками тепла. Такое явление миграции влаги в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры, получило название термовлагопроводности. Практическое значение этого явления огромно. В зерновых массах, обладающих плохой тепло- и температуропроводностью в отдельных участках, особенно периферийных (поверхность насыпи, части насыпи, прилегающие к стенам или полу хранилища), происходят перепады температур, приводящие к миграции влаги (главным образом в виде пара) по направлению потока тепла. В результате влажность того или иного периферийного слоя зерновой массы повышается с образованием на поверхности зерен конденсационной влаги.

ТЕМА 4. Физиологические процессы,

|	следующая лекция ==>
Характеристика веществ, входящих в состав зерна и семян	|	Происходящие в зерновых массах при хранении

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Физические свойства зерновой массы

Угол естественного откоса и угол трения зерновой массы. Скважистость и натура зерна и семян. Получение пивного сусла как основной процесс при производстве пива. Способы затирания, охлаждение и осветление сусла. Стандарты и кондиции на зерно и семена.

• посмотреть текст работы «Физические свойства зерновой массы»

• скачать работу «Физические свойства зерновой массы» (контрольная работа)

Подобные документы

Характеристика свежеубранного зерна. Жизнедеятельность насекомых, клещей и микроорганизмов. Технология послеуборочной обработки зерновых масс. Хранение и размещение зерновой массы. Методика составления плана послеуборочной обработки зерна на току.

курсовая работа, добавлен 06.05.2012

Процесс производства зерна, выявление резервов увеличения валового сбора зерновой продукции в КСУП «Заветы Ильича»: финансово-экономическая характеристика хозяйства; оценка показателей эффективности производства и конъюнктуры регионального рынка зерна.

курсовая работа, добавлен 05.12.2012

Характеристика зерновой продукции, анализ ее качественных показателей. Предварительное размещение и послеуборочная обработка зерна, особенности его сушки и хранения. Технохимический контроль качества продукции, ее упаковка, транспортировка и реализация.

курсовая работа, добавлен 08.04.2014

Физиологические процессы, происходящие в зерновой массе при хранении. Экспертиза качества зерна при приемке на элеватор. Производственно-технологический контроль качества зерна ТОО «Есиль-Дон». Очистка и сушка зерна, его активное вентилирование.

курсовая работа, добавлен 10.11.2013

Предварительная оценка качества зерна в поле. Формирование однородных партий зерна. Очистка зерна от примесей. Искусственная сушка зерна. Режимы сушки продовольственного зерна. Меры по предупреждению потерь зерна. Процесс жизнедеятельности зерна и семян.

реферат, добавлен 23.07.2015

Зарождение Российского государства, начало возделывания зерновых культур. Зерно в Древней Руси. История выращивания зерновых культур с XVI по XX вв. Выращивание зерновых в современной России. История и пути развития зерновой промышленности в Алтае.

дипломная работа, добавлен 23.05.2010

Производство продукции растениеводства, сортовые и посевные особенности зерна и семян; факторы, снижающие их характеристики; технологические приемы повышения стойкости. Очистка, активное вентилирование, сушка зерна и семян; требования к зернохранилищам.

курсовая работа, добавлен 17.11.2011

Российский зерновой рынок находится в стадии формирования, его экономические характеристики отличаются от характеристик рынков зерна в странах с развитой рыночной экономикой. Проблемы российского рынка. Ограничения, связанные с ценовым регулированием.

реферат, добавлен 06.07.2008

Значение зерновой культуры — овса и организация его сбыта. Специализация и показатели экономической эффективности работы предприятия, устройство оплаты труда. Пути повышения эффективности производства и переработки зерна, реализация выпущенной продукции.

курсовая работа, добавлен 21.12.2010

Физико-механические свойства вороха. Построение вариационных кривых. Составление схемы техпроцесса очистки семян. Расчет чистоты и потерь семян. Тепловой и аэродинамический расчет сушилки для зерна. Подбор вентилятора. Расчет экономической эффективности.

курсовая работа, добавлен 05.04.2012

• 1
• 2
• 3
• 4
• »

Исследование физико-механических свойств продуктов размола зерна

• Переработка

• качество
• кукуруза
• мукомольное производство
• переработка
• пшеница
• ячмень

На сегодняшний день возможности использования рассевов практически исчерпаны, и возникла необходимость в разработке новых способов разделения продуктов размола с использованием пневмоцентробежных структур, что является актуальной задачей, связанной как с вопросом энергосбережения, так и с эффективной работой центробежных сепараторов [1].

Объект и методы исследований

В качестве объекта исследований рассматривается процесс разделения продуктов измельчения зерна в пневмовинтовом потоке и технические средства для его осуществления. Для раскрытия физической сущности процесса требуется изучить физико-механические свойства частиц, полученных при размоле зерна, определяющие характер их взаимодействия с воздушным потоком и винтовой поверхностью.

В ходе исследования были использованы стандартные методы определения аэродинамических и физико-механических свойств сыпучих материалов.

Целью исследования является определение физико-механических свойств, влияющих на процесс центробежной классификации в пневмовинтовом канале. Для достижения указанной цели необходимо определить:

• аэродинамические свойства продуктов размола зерна;
• угол естественного откоса продуктов размола зерна по скоростям витания;
• оптимальные параметры разделения в пневмовинтовом потоке.

В связи с поставленными задачами на базе кафедры механизации животноводства и переработки сельскохозяйственной продукции Инженерного института ФГОУ ВПО НГАУ проводились экспериментальные исследования по определению физико-механических свойств продуктов размола зерна после I дранной системы.

При разных условиях сортирования частиц интересующих нас смесей достаточно наглядным показателем аэродинамических свойств, или критерием разделяемости смеси на компоненты, служит скорость витания υ_в, если она классифицирована по характерным признакам (качество, крупность) частиц компонентов [1].

Результаты исследования

Скорость витания продуктов размола зерна определяли с помощью действующего пневмоклассификатора типа РПК-30 (рис. 1), пульта контрольно-измерительных приборов (амперметр, вольтметр), трансформатора, весов лабораторных ВМ 512 (весы, соответствующие высокому II классу точности по ГОСТ 24104-2001), манометра дифференциального цифрового ДМЦ-01 М, шлангов силиконовых, линейки миллиметровой, сита, трубок Пито в соответствии с ГОСТ 8.361-79.

Для определения скорости витания частиц проводится тарировка пневмоклассификатора. Скорость потока в пневмопроводе 3 замеряется манометром 9 дифференциальным цифровым ДМЦ-01 М и трубкой Пито 10 по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Число точек замера принято равным 10 при диаметре пневмопровода 55 мм.

Рис. 1. Лабораторная установка

Замер осуществляется следующим образом: трубку Пито подсоединяют к мано­метру и наконечник трубки помещают в точки замера от первой до десятой. Показания микроманометра регистрируют, по полученным данным строят тарировочный график зависимости скорости воздушного потока в пневмопроводе от напряжения на обмотке электродвигателя привода вентилятора.

В стол 7 встроен рычажный механизм 6, который поднимает и опускает стойку, прижимающую стакан 4 с навеской, выполненный с сетчатым дном, масса навески варьирует в пределах от 0 до 30 г.

Исходную навеску исследуемого материала массой 10 г засыпают в стакан 4, который встраивается в пневмопровод 3, крепящийся к стойке, находящейся в положении «НИЗ». Рычажным механизмом 6 стойку поднимают в положение «ВЕРХ», тем самым прижимая стакан 4 к верхней части пневмопровода, соединенного с циклоном 2.

Частота вращения рабочего органа вентилятора регулируется трансформатором за счет изменения напряжения электрической цепи двигателя.

Технологический процесс работы пневмоклассификатора происходит следующим образом: вентилятор создает в циклоне разрежение, которое передается по пнемвопроводу 3, создавая в нем восходящий поток воздуха, частицы материала, находящиеся в стакане 4, начинают подниматься (витать), легкие частицы выносятся в циклон 2 и осаждаются в стакан 5. Выделенную фракцию из стакана 5 убирают и увеличивают напряжение электрической цепи двигателя вентилятора, тем самым увеличивая восходящий поток воздуха, который выносит частицы, скорость витания которых меньше скорости потока. После того как из стакана 5 удаляют следующую фракцию, опыт повторяют до тех пор, пока в стакане 4 остается исследуемый материал. В ходе пневмоклассификации продуктов размола зерна после трех повторностей получены зависимости полноты извлечения по скоростям витания, данные приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты пневмокласификации продуктов размола зерна после I дранной системы

Показатель	Скорость витания, м/с
	1,25	1,5	1,75	2	2,25	2,5	2,75	3	3,25	3,5	3,75	4	4,5	5
Масса, г	0,09	0,4	0,81	0,75	0,58	0,23	2,68	1,13	1,4	1,2	0,34	0,12	0,1	0,17
Полнота извлечения, %	0,9	4	8,1	7,5	5,8	2,3	26,8	11,3	14	12	3,4	1,2	1	1,7

По данным таблицы построен график зависимости полноты извлечения продуктов размола зерна после I дранной системы по скорости витания (рис. 2). Проанализировав график, можно сказать о том, что продукты размола по скорости витания условно можно разделить на три класса: I — до 2,5 м/с; II — от 2,5 до 3 м/с; III — свыше 3,5 м/с.

Рис. 2. Полнота извлечения продуктов размола зерна в зависимости от скорости витания

Кроме того, следует отметить, что при пневмоклассификации продукты размола разделяются не только по размеру, но и по добротности (удельной плотности), в отличие от сит, которые разделяют лишь по размерным характеристикам. Таким образом, применение пневмоклассификации в мукомольном производстве является актуальной задачей, связанной с возможностью объединения двух операций: сортирование продукта по величине и его обогащение без применения ситовеек.

Определение угла естественного откоса проводилось согласно имеющимся методикам [2, 3].

Рис. 3. Схема устройства для измерения угла естественного откоса сыпучих материалов: 1 — штатив; 2 — воронка; 3 — разборная доска; 4 — конус; 5 — угломер

Углом естественного откоса называют угол α, образуемый линией естественного откоса (отвала) сыпучего материала с горизонтальной плоскостью. Величина угла естественного откоса зависит от сил трения, возникающих при перемещении частиц сыпучего материала относительно друг друга, и сил сцепления между ними. Угол α может быть измерен с помощью простейшего устройства, изображенного на рис. 3, 4.

В кронштейне штатива 1 устанавливается воронка 2 так, чтобы нижний срез воронки располагался над разборной доской 3 на расстоянии 150 мм.

Взвешивают навеску исследуемого материала не менее 100 г и засыпают в воронку 2 при закрытой заслонке.

Материал выпускают из воронки 2 на разборную доску 3, плавно открывая заслонку, в результате чего там образуется конус 4 из материала.

Затем с помощью угломера 5 измеряют угол наклона α образующей этого конуса к горизонту — угол естественного откоса исследованного материала (рис. 3).

Величина угла α зависит от состояния поверхности опорной площадки. Чем меньше шероховатость этой поверхности, тем меньше угол естественного откоса. Снижается значение угла α и в том случае, когда горизонтальная опорная поверхность вибрирует.

Согласно данной методике проводились исследования по определению угла естественного откоса для продуктов размола зерна, предварительно разделенных по скоростям витания. Данные по эксперименту представлены в табл. 2.

Таблица 2. Угол естественного откоса продуктов размола зерна по скоростям витания частиц, град.

№ п/п	Скорость витания частиц, м/с				Продукты размола зерна после I дранной системы
	до 2	до 3	до 4	свыше 4
1	36	46	48	43	48
2	37	44	47	42	48
3	36	45	48	43	47
Среднее	36,3	45	47,6	42,6	47,6

По данным табл. 2 можно сделать вывод, что при скоростях витания до 2 м/с выделяется основная часть мелкой крупки. С ростом скорости витания угол естественного откоса увеличивается, что обусловлено большим количеством оболочек в выделяемой фракции, что способствует увеличению внутреннего трения. Однако при скорости витания свыше 4 м/с угол естественного откоса уменьшается, что свидетельствует о снижении количества оболочек в выделенной фракции и наличии в ней крупной крупки.

Все это подтверждает возможность разделения продуктов размола зерна как минимум на три фракции аэродинамическим способом.

Выводы

1. В ходе определения аэродинамических свойств продуктов размола зерна отмечена возможность разделения исходной смеси на классы по скоростям витания: I — до 2,5 м/с; II — от 2,5 до 3 м/с; III — свыше 3,5 м/с.
2. Определение угла естественного откоса продуктов размола зерна после I дранной системы, разделенных по скоростям витания, также показало возможность пневмосепарации на три класса: I — до 2 м/с; II — от 2 до 4 м/с; III — свыше 4 м/с.
3. При создании определенной структуры воздушного потока в пневмовинтовом канале возможен процесс разделения продуктов размола зерна на фракции по крупности и удельной плотности.

Литература

1. Мезенов А.А. Разделение продуктов размола зерна в пневмоцентробежных потоках: дис… канд. техн. наук. — Новосибирск, 2007. — С. 32.
2. Шубин И.Н. Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства: учеб. пособие. / И.Н. Шубин, М.М. Свиридов, В.П. Таров. — Тамбов: изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. — С. 76.
3. Standard shear testing technique for particulate solids using the Jenike shear cell. The institut of chemicalengineer European federation of chemical engineenering — Published by the Institution of Chemical Engineers, George E. Davis Building, 165-171 Railway Terrace, Rugby, Warwickshire, CV21 3HQ, England, 1989. — P. 46.

Пшенов Е.А., аспирант

Новосибирский государственный аграрный университет