Технологии хранения и переработке зерновых

Привід машини здійснюється від електродвигуна потужністю 1,1 кВт  при частоті обертання ротора 930 об/мін через три клиноременні  і одну ланцюгову передачу.

Технологічний процес відбувається таким чином. Оброблюваний матеріал через завантажувальне вікно  подається в приймальну камеру, в якою дошкою-розсікачем   рівномірно  розподіляється по ширині машини. З приймальної камери живлячі валики  рифами захоплюють матеріал і через підпружинені клапани подають його рівномірним шаром в два аспіраційні канали  і, де повітряним потоком відділяються легені домішки. Важча частина домішок накопичується в осадовій камері  і періодично поступає в бункер відходів, а решта частини поступає у відцентровий пиловіддільник централізованої повітряної системи агрегату або комплексу.

Решта частини, що пройшла  аспіраційні канали, двома потоками поступає на решето Б1 обох решітних станів. На решеті Б1 потік розділяється на дві приблизно рівні по масі частини. Схід з решета Б1 (крупні домішки і крупніша частина зерна) поступає на решето Б2, де відділяються крупні домішки. Дрібні домішки, фуражне зерно і дрібніша частина зерна, що пройшли через решето Б1 поступають на решето В, де відділяються дрібні домішки, а на решеті Г – фуражне зерно. Прохід решета У виводиться в бункер відходів, решета Г – в бункер фуражних відходів. Прохід решета Б2 і схід решета Г об’єднуються в задньому приймачі і поступають в транспортер очищеного зерна на подальше очищення або в бункер чистого зерна.

Стаціонарна легко-решітна  зерноочисна машина ЗВС-20. Застосовують в агрегатах і комплексах для  первинного очищення оберемка зернових, бобових, круп’яних і олійних  культур з доведенням зерна до продовольчих кондицій.

Основні робочі органи: приймальна камера, легко-очисна частина з вентилятором, два паралельно працюючих решітних стану.

Решета очищаються щітками, що коливаються, розташованими під  ними. Матеріал, поступаючи через завантажувальні  вікна в приймальну камеру, конусними  дільниками подається до живлячих валиків  і виводиться в два аспіраційні канали. Легкі домішки відділяються струмом повітря і накопичуються в осадовій камері. Під дією маси домішок клапани відкриваються, і домішки потрапляють на скатну дошку, встановлену над верхнім решітним станом, по якій вони транспортуються в бункер відходів. Оберемок, очищений від легких домішок, двома потоками поступає на решета Б1 верхнього і нижнього решітних станів. Схід з решета Б2 (крупні домішки), з’єднуючись з легкими домішками, транспортується в бункер відходів. Прохід через решето Б2 і схід з решета Г (очищений матеріал) об’єднуються і через приймачі виводяться з машини. Прохід через решето Г – фуражне зерно (II сорт) виводиться з машини через приймач. Прохід через решето В (дрібні домішки) виводиться з машини приймачами, розташованими збоку решітних станів. [4]

2.3.3 Вторинна очистка зерна і насіння 

Зерноочисна  машина СМ-4. Призначена для вторинного очищення зерна і сортування насіння зернових, зернобобових, олійних культур і насіння трав на струмах і в закритих приміщеннях. Основні вузли машини: зварна рама, загрузочний скребковий транспортер, аспіраційна частина, решітний стан, двухпоточний елеватор, трієрний блок і механізм самопересування.

Живлячий пристрій об’єднаний з пристроєм для автоматичного  регулювання завантаження машини системою включення і виключення самохода. Живлячий пристрій має розподільний шнек, рухому перегородку  і підпружинений клапан-живильник, на осі якого встановлений відключаючий упор що впливає при опусканні клапана на шток кінцевого вимикача . Кінцевий вимикач при опусканні клапана включає електромагніт , встановлений на механізмі самопересування, який піднімає собачку  храпового колеса самохода; механізм самопересування вимикається, зменшуючи подачу матеріалу на очищення. Легко-очисна частина має дві замкнуті системи першої і другої аспірації. Перша аспірація  складається з діаметрального вентилятора, осадової камери, на дні якої розташований шнек  для виведення легких домішок, клапанів  для виведення матеріалу після аспірації, нагнітального каналу, в якому встановлена заслінка  для регулювання швидкості повітряного потоку в каналі першої аспірації.

Друга аспірація складається  з уніфікованого (з першим) вентилятора, осадової камери, внизу якої розташовані  клапани для домішок. Між нагнітальним каналом і аспіраційним каналом  встановлений пиловіддільник, що складається із зйомного матерчатого фільтру з пилесбірником. У нагнітальному каналі встановлена заслінка  для регулювання швидкості повітряного потоку в каналі другої аспірації.

Таким чином, замкнута система  аспірації запобігає викиду запиленого повітря в атмосферу. Через матерчатий фільтр пилесбірника і жалюзі камери пилесбірника викидається не більше 10% відпрацьованого повітря. Вікно в загальній стінці систем аспірації дозволяє заповнювати недолік повітря у всмоктуючій магістралі другої аспірації через нагнітаючу магістраль першої аспірації. Суцільнометалевий решітний стан має чотири решета: Б1 і Б2, В і Р.  Оскільки на зерноочисній машині СМ-4 встановлений один решітний стан, сили інерції зрівнюються противагами, встановленими на ексцентриковому валу.  Трієрний блок встановлений горизонтально збоку машини; верхній трієр призначений для видалення коротких домішок, ніжній  – для видалення довгих домішок. Циліндрові трієри  мають сталевий циліндр, що обертається, з осередками 5,0 мм  і 8,5 ммдля вівсюга. По всій довжині циліндра розміщений нерухомий жолоб-приймач, усередині якого розташований шнек, що обертається, для виведення виділеного матеріалу. При обертанні циліндра а в осередки потрапляють короткі домішки (кукіль), піднімаються на певний кут і, випадаючи з осередків, потрапляють в нерухомий жолоб, з якого віддаляються шнеком, а зерно і довгі домішки переміщаються по створюючій циліндрами підпружиненими зігнутими пластинками, встановленими на нерухомих жолобах. У циліндрі  в осередки потрапляє зерно основної культури. Для передачі оброблюваного матеріалу від решітного стану до трієрному блоку служить шнек  і одна гілка двохпотокового ковшового елеватора. У верхній голівці двохпотокового елеватора встановлена заслінка, напрямна очищеного матеріалу в трієрний блок для відділення коротких і довгих домішок, або на виведення очищеного матеріалу з машини, якщо не потрібне очищення по довжині. При очищенні зерна по довжині (включені трієрні циліндри) після проходження трієрних циліндрів друга гілка ковшового елеватора виводить зерно з машини.

Для видалення складових  частин матеріалу, що очищається, на машині є виходи I. . .V.

Технологічний процес відбувається таким чином. При русі машини шнекові  живильники з бунту (шириною не більше3,2 м) подають оброблюваний матеріал до верхньої головки завантажувального  транспортера, який подає матеріал в розподільний шнек-живильник   і, проходячи підпружинений клапан-живильник, рівномірним по ширині машини шаром подається в перший канал аспірації. Виділені легені домішки разом з повітрям потрапляють в осадову камеру  і виводяться з неї шнеком  у вихід . Вентилятор подає очищене повітря в нагнітальний канал .

Матеріал, що пройшов першу  аспірацію, поступає на решето Б1, де розділяється на дві рівні по масі частини. Сходячи  з решета Б і, крупніша частина  зерна і крупні домішки, поступають на Б2 де відділяються крупні домішки, які сходом поступають у вихід  ІІІ, а очищене зерно   по скатній дошці – на кінець решета Г і в шнек  для очищеного зерна. Прохід через решето Б1 (дрібніша частина насіння, дрібні і зернові домішки) поступає на підсівне решето В, де відділяються (у прохід) дрібні домішки і прямують по лотку у вихід  І, з’єднуючись з легкими домішками. Схід з решета В (дрібніша частина зерна і зернові домішки) поступає на сортувальне решето г, де відділяються (у прохід) зернові домішки і виводяться у вихід ІІ а очищене зерно, з’єднуючись з проходом решета Б2, прямує в шнек чистого зерна.

Під час переходу очищеного  матеріалу від решітного стану  до шнека  зерно піддається другій аспірації в каналі, де відділяються легені, що залишилися, домішки, які частково осідають в камері 10, а пил виноситься вентилятором  у фільтр і пилесбірник пиловіддільника. Шнек для очищеного матеріалу подає зерно на одну з гілок двохпотокового ковшового елеватора, який направляє матеріал у верхній ляльковий трієрний циліндр  для видалення коротких домішок. Короткі домішки, що потрапили в нерухомий лоток, шнеком виводяться з циліндра і потім, з’єднуючись з проходом решета Г, виводяться з машини через вихід II. Схід циліндра (лялькового) підйомним трипелюстковим колесом передається по зливу в   трієрний циліндр для видалення довгих домішок. Довгі домішки виводяться через вихід IV, а очищений матеріал, випадний в осередки трієра, потрапляє в нерухомий жолоб-приймач, шнеком передається в другу гілку відвантажувального ковшового елеватора і виводиться з машини через вихід V. [4]  

2.3.4 Сушка зерна і насіння  

 Сушіння — основна  технологічна операція з приведення  зерна й насіння до стійкого  стану. Тільки після того, як  із свіжозібраної зернової маси видалено всю надлишкову вологу і зерно доведено до сухого стану, можна розраховувати на подальшу надійну збереженість продукції.

При сушінні зерна треба  створити такі умови при яких   наявність води в ньому буде зменшуватись. Воду видаляють у вигляді пари, але можливо і у вигляді капілярно рідкого стану.

Відомо, що в сухій зерновій масі всі живі компоненти, крім шкідників та комах, перебувають в анабіотичному стані. Зберігання зерна сухим — основний засіб підтримання високої життєдіяльності насіння в зернових партіях усіх культур, а також якості продовольчого зерна протягом тривалого строку зберігання. Усі способи сушіння зерна враховують сорбційні та інші його властивості. Зерно як об’єкт сушіння — це живий організм з капілярно-пористою структурою. Плодові оболонки насіння пронизані капілярами, тому є проникними для пари води. Насінні оболонки й алейроновий шар, навпаки, відносно малопроникні для пари води і за неправильного режиму сушіння можуть бути причиною здуття зерна, спричиненого затримкою видалення водяної пари, яка накопичилась всередині ендосперму.  Сушіння — складний технологічний тепломасообмінний процес, який повинен забезпечити збереженість усіх властивостей речовин у зерні, що можливо за умови дотримання оптимальних параметрів цього процесу. Так, під час сушіння постійно змінюються термодинамічні й теплофізичні властивості зерна, зокрема теплоємність і теплопровідність. Тому необхідно суворо додержувати рекомендованих режимів сушіння насіння кожної культури залежно від його вологості та цільового призначення.

Застосовують три способи  сушіння (зневоднення) зерна: теплове (в  тому числі вакуумне); сорбційне (контактне); механічне (відтискання, центрифугування). Найчастіше практикують теплове сушіння, рідше — сорбційне, а механічне — тільки у мийних машинах на борошномельних заводах. Під час теплового сушіння рідина перетворюється на пару, на що витрачається теплова енергія. При сорбційному сушінні волога із зерна може видалятися як у пароподібному, так і в рідкому стані, причому цей процес не пов’язаний з необхідністю використання додаткового джерела енергії.

Серед численних способів теплового сушіння, які різняться  способом передачі теплоти зерну, найпоширеніший конвективний. Суть його полягає в тому, що теплота передається конвекцією від теплоносія, який вбирає вологу, і видаляється в атмосферу. За таким принципом працюють шахтні, рециркуляційні, барабанні, стрічкові та інші типи сушарок.

Процес сушіння грунтується на здатності зерна випаровувати поверхнею вологу за умови, що тиск водяної пари в зерні вищий за тиск її в зовнішньому повітрі.  Під час сушіння зерна відбуваються такі фізичні явища: передача теплоти від агента сушіння до зерна; рух вологи з центральних шарів зерна до поверхневих; випаровування вологи з поверхні зерна та дифузія її в навколишнє середовище; переміщення вологи при наявності температурного градієнта з потоком теплоти внаслідок термовологопровідності.

Шахтні сушарки. Цей тип  сушарок найпоширеніший у світовій практиці зерносушіння. Сушарки дістали назву шахтних завдяки побудові своєї робочої частини, яка являє собою найчастіше плоский прямокутний металевий бункер — шахту, всередині якого впоперек більш вузької частини рядами встановлено металеві короби. Призначення коробів — зробити зернову .масу більш доступною агенту сушіння і рівномірно газопроникною. Кожний короб у поперечному перерізі — це частіше відкритий знизу п’ятикутник, зроблений з листової сталі завтовшки 1,5—2 мм. Один кінець короба закритий денцем (стінкою), а другий відкритий. Короби міцно закріплено в стінах шахти рядами, причому в парних рядах кінці коробів із стінками розташовані в бік розподільної камери сушильного агента, а відкритою частиною — в бік виходу відпрацьованого агента. У непарних рядах кінці коробів із стінками встановлені інакше, вони відкриті в бік розподільної камери. Якщо поглянути на шахту в поперечному  поздовжньому розрізах , то призначення коробів стає зрозумілим. Завантажена в шахту зернова маса розміщується між коробами. Агент сушіння надходить у шахту через непарні ряди коробів, а виходить через парні. Перш ніж потрапити в парні короби, агент сушіння проходить крізь зернову масу і підсушує її, при цьому і сама зернова маса перебуває в русі (опускається донизу, бо в сушарці використаний принцип самопливу і випускний пристрій міститься в нижній частині шахти). Чергування коробів за призначенням їх (короби, які вводять і відводять агент сушіння) може бути і в межах кожного ряду. Найпоширенішими є  такі марки як: СЗС-2, СЗС-8, СЗШ-16, Пектус, Кузбас.

Барабанні сушарки. Основні  вузли сушарки СЗСБ-8  такі: топка, завантажувальна камера, сушильний барабан, елеватор, розвантажувальна камера з вентилятором. Сушильний барабан завдовжки 10 м обертається з швидкістю 8 об/хв.  У зерносушарках цього типу робочі органи розміщено в одному або кількох барабанах по перерізу барабан розділений на шість секторів, у кожному з яких закріплені полички, що захоплюють зерно при обертанні барабана. Рівномірну подачу зерна в барабан забезпечує завантажувальна камера. Пересувається зерно вздовж барабана в момент пересипання під дією підпору і потоку агента сушіння. Із розвантажувальної камери зерно подається в шлюзову заслінку, звідки надходить в охолоджувальну колонку. Топка працює на рідкому паливі. Час перебування зерна в контакті з агентом сушіння в барабанних сушарках менший, ніж у шахтних, тому температури нагрівання агента сушіння в них більш високі (90—130°) для насіння і понад 180° для продовольчого і фуражного зерна, що збільшує  загрозу перегрівання зерна в барабані. Найпоширенішими є  такі марки як: СЗПБ-2, СЗСБ-8.