Технологическая линия производства растительного масла из семян подсолнечника

растит.масло.docx

2.3 ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.

Извлечение масла из растительного сырья осуществляется в настоящее время двумя принципиально различными способами: прессованием и экстракцией. Прессование представляет собой механический отжим масла на шнековых прессах. Прессование может быть однократное и двукратное — с предварительным и окончательным отжимом масла. Метод экстракции основан на растворении масла в легколетучих органических растворителях и используется для прямой экстракции и для экстракции с однократным предварительным отжимом масла на шнековых прессах.

Прессовый способ извлечения масла:

При переработке высокомасличных семян применяется двукратное прессование. Этот процесс включает предварительный съем основного количества масла на шнековых прессах и окончательное извлечение масла на прессах высокого давления. Предварительному извлечению масла предшествует стадия влаготепловой обработки мятки.

Влаготепловая обработка мятки:

Это стадия гидротермической обработки мятки, она способствует ослаблению связей масла с частицами мятки, что облегчает отделение масла при прессовании. Обработанная мятка называется мезгой и имеет другую структуру. Влаготепловая обработка заключается в жарении мятки и проходит в два этапа. На первом этапе доводят влажность мят ки из семян подсолнечника до 8— 9% и температуру — до 60°С. При этом происходит поглощение воды частицами мятки, что вызывает их набухание и увеличение пластичности. Связь масла с набухшими частицами мятки ослабевает, масло вытесняется на поверхность мятки, его вязкость заметно снижается. На втором этапе мятку высушивают при температуре 105°С и доводят влажность мезги из семян подсол-печника до 5—6%. На этой стадии происходит денатурация белковых веществ, снижаются пластические свойства мезги. Она приобретает более жесткую структуру, обеспечивающую оптимальный отжим масла. Мезга, поступающая на прессование, должна иметь определенные упруго-пластичные свойства, температуру и влажность. Как понижение, так и превышение влажности мезги по сравнению с оптимальной приводит к уменьшению съема масла, повышает содержание масла в жмыхе.

Предварительное извлечение масла.

Для предварительного отжима масла применяют шнековые прессы, называемые форпрессами. Рабочими органами шнекового пресса являются разъемный ступенчатый цилиндр и расположенный внутри него шнековый вал. Поверхность цилиндра состоит из стальных пластин и имеет продольные щели для стока масла, в которые не проходят частички мезги. Подготовленная мезга поступает в ступенчатый барабан пресса, захватывается витками шнекового вала и перемещается к выходу из пресса. При движении по барабану пресса происходит сжатие мезги, от нее отделяется масло, а твердые частицы мезги спрессовываются и образуют жмых. Давление на масличный материал возрастает при его продвижении вдоль оси вала за счет уменьшения шага витков шнекового вала и сужения свободного пространства между телом шнекового вала и внутренней поверхностью ступенчатого барабана. Для повышения давления на выходе из пресса устанавливают устройство для регулирования толщины слоя выходящего жмыха. На форпрессах можно отделить 60—85% масла. Масличность жмыха, выходящего из форпресса, составляет до 18%. Подготовка масличного материала к окончательному прессованию. Окончательное извлечение масла прессовым способом осуществляют из мезги, которую получают из форпрессового жмыха. Форпрессовый жмых измельчают и проводят его влаготепловую обработку. Влаготепловую обработку жмыха осуществляют в более жестком режиме, чтобы получить мезгу с хорошими пластическими свойствами, обеспечивающими эффективное отделение масла при окончательном прессовании. Измельченный жмых увлажняют до 8—9%, затем пропаривают до температуры 115— 120 °С и влажности 2,5—3,2%- Мезга из семян хлопчатника высушивается до влажности 3—4% и при температуре 110—115°С.

Окончательное извлечение масла и его первичная очистка

Мезга из форпрессового жмыха подается для окончательного извлечения масла на шнековые прессы. Прессы глубокого съема масла (экспеллеры) характеризуются меньшей производительностью, чем форпрессы, но степень сжатия масличного материала в них значительно выше. Получаемый экспеллерный жмых должен содержать не более 6% масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных клетках масличного материала, а также учитывается на поверхности частиц жмыха. Сразу после получения масла проводят его первичную очистку, при этом удаляют механические примеси, которые попадают в масло при прессовании. Механические примеси представляют собой мелкие частицы масличного материала, обрывки мезги находящиеся в масле во взвешенном состоянии. Хранение масла, содержащего твердые примеси, неизбежно приведет к ухудшению его качества в результате интенсивных химических и биохимических процессов. Поэтому первичная очистка является обязательной технологической стадией получения растительных масел прессовым способом. Для удаления механических примесей используют способы отстаивания, центрифугирования и фильтрования. При отстаивании из масла удаляются крупные взвеси; осуществляют отстаивание в гущеловушках. Фильтрование широко используют для удаления тонкодисперсных частиц, для этого служат фильтрпрессы. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани: бельтинг, миткаль, лавсан, капрон и др. Центрифугирование для отделения крупных и мелких взвешенных частиц проводит на сепараторах и центрифугах. При первичной очистке масла сочетают различные способы удаления механических примесей. Например, очистка может идти по схеме: гущеловушка — центрифуга — фильтр или гущеловушка — фильтр и др.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА ИЗ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА.

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Растительные масла — сложные смеси органических веществ — липидов, выделяемых из тканей растений (подсолнечник, хлопчатник, лен, клещевина, рапс, арахис, оливки и др.) В России выпускают следующие виды растительных масел: рафинированное (дезодорированное и недезодорированное), гидратированное (высший, I и II сорта), нерафинированное (высший, I и II сорта). Согласно стандарту в готовом масле определяют органолептически следующие показатели: прозрачность, запах и вкус, цветное и кислотное число, влагу, наличие фосфоросодержащих веществ, йодное число и температуру вспышки экстракционного масла. В состав растительных масел, получаемых из семян, входят 95. 98 % триглицеридов, 1.. .2 % свободных жирных кислот, 1.. .2 % фосфолипидов, 0,3.. .0,1 % стеринов, а также каротиноиды и витамины. Из ненасыщенных жирных кислот в составе масел преобладают олеиновая, линолевая, линоленовая, которые составляют 80′.. .90: % общего содержания жирных кислот. Так, в подсолнечном масле содержится 55. 71 % линолевой и 20. 40 % олеиновой кислот.

Сырьем для производства растительных масел служат в основном семена масличных культур, а также мякоть плодов некоторых растений. По содержанию масла семена подразделяют на три группы: высокомасличные (свыше 30 % — подсолнечник, арахис, рапс), среднемасличные (20. 30 % — хлопчатник, лен) и низкомасличные (до 20 % — соя). В России основной масличной культурой является подсолнечник. Он относится к семейству сложноцветных. Род подсолнечника насчитывает 28 видов, большинство из которых являются многолетниками. Подсолнечник масличный относится к однолетним культурам. Плод подсолнечника — удлиненная клиновидная семянка, состоящая из кожуры (лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой.

Стадии технологического процесса.

Производство растительного масла состоит из следующих стадий:

— очистка и сушка семян;

— отделение чистого ядра и его измельчение;

-пропарка и жарение мезги;

— извлечение масла (прессование и экстрагирование);

Мезга из форпрессового жмыха подается для окончательного извлечения масла на шнековые прессы. Прессы глубокого съема масла (экспеллеры) характеризуются меньшей производительностью, чем форпрессы, но степень сжатия масличного материала в них значительно выше. Получаемый экспеллерный жмых должен содержать не более 6% масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных клетках масличного материала, а также учитывается на поверхности частиц жмыха. Сразу после получения масла проводят его первичную очистку, при этом удаляют механические примеси, которые попадают в масло при прессовании. Механические примеси представляют собой мелкие частицы масличного материала, обрывки мезги находящиеся в масле во взвешенном состоянии. Хранение масла, содержащего твердые примеси, неизбежно приведет к ухудшению его качества в результате интенсивных химических и биохимических процессов. Поэтому первичная очистка является обязательной технологической стадией получения растительных масел прессовым способом. Для удаления механических примесей используют способы отстаивания, центрифугирования и фильтрования. При отстаивании из масла удаляются крупные взвеси; осуществляют отстаивание в гущеловушках. Фильтрование широко используют для удаления тонкодисперсных частиц, для этого служат фильтрпрессы. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани: бельтинг, миткаль, лавсан, капрон и др. Центрифугирование для отделения крупных и мелких взвешенных частиц проводит на сепараторах и центрифугах. При первичной очистке масла сочетают различные способы удаления механических примесей. Например, очистка может идти по схеме: гущеловушка — центрифуга — фильтр или гущеловушка — фильтр и др.

Электрифицированный шнековый инактиватор мятки подсолнечных семян Головко Александр Николаевич

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Диссертация — 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Автореферат — 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Головко Александр Николаевич. Электрифицированный шнековый инактиватор мятки подсолнечных семян : диссертация . кандидата технических наук : 05.20.02.- Зерноград, 2021.- 154 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1401-3

Содержание к диссертации

1. Энергопотребление инактиваторов мятки семян подсолнечника и задачи исследования по его снижению 9

1.1. Существующие технологии получения подсолнечного масла 9

1.2. Технологические и конструктивные особенности электрифицированного инактиватора шнекового типа 26

1.3. Существующая методика расчета инактиватора чанного типа 31

1.4. Выводы и задачи исследования 39

2. Теоретическое обоснование методов повышения эффективности работы инактиватора шнекового типа 42

2.1. Определение зависимостей маслоотдачи мятки и качества растительного масла от технологических условий производства 42

2.2. Методика выполнения предварительного расчета мощности нагревателей, необходимой для поддержания режима инактивации 46

2.3. Разработка тепловой модели инактиватора шнекового типа. 51

2.4. Обоснование разработки регулятора температуры инактивации 84

3. Экспериментальные исследования шнекового инактиватора линии переработки подсолнечных семян . 92

3.1. Методика исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации 92

3.2. Результаты исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации 95

3.3. Методика определения коэффициента теплоотдачи корпуса электрифицированного инактиватора 98

3.4. Методика исследований зависимости маслоотдачи мятки от температуры инактивации 103

3.5. Результаты исследований зависимости маслоотдачи мятки от температуры инактивации 104

3.6. Разработка тиристорного регулятора и исследование производительности пресса в процессе регулирования 106

3.7. Результаты исследования маслоотдачи мятки при регулировании температуры инактивации контактным регулятором Т416 и тиристорным регулятором «Климатика-1» 113

3.8. Исследование зависимости температуры инактивации электрифицированного инактиватора при аварийных режимах работы 115

4. Экономическая эффективность пременения энергосберегающего электронагревательного оборудования 121

Общие выводы 130

Введение к работе

Агропромышленный комплекс России в силу своей значимости и специфики отраслевой структуры экономики страны играет, и будет играть в будущем роль стабилизатора социально-экономической ситуации в обществе. Аграрный сектор с помощью материально-технических средств создает усло- зия для расширенного воспроизводства и развития научно-технического прогресса в большинстве секторов народного хозяйства. В аграрном производстве России за последние годы произошли радикальные изменения, вызванные переходом к рыночным отношениям. Эти отношения, основанные на учете реального спроса и предложения, развитии конкуренции, призваны активизировать производственную и коммерческую деятельность. Расширились права и полномочия сельских товаропроизводителей.

Для того чтобы хозяйство без потерь вошло в рыночные отношения необходимо эффективно использовать имеющийся производственный потенциал. В Ростовской области имеется мощная масложировая промышленность, суммарная годовая производительность которой, в пересчете на семена подсолнечника, составляет 800 тысяч тонн /29/. С переходом на рыночные отно- пения площади посева подсолнечника в Ростовской области увеличились гочти в 1,5 раза и достигли 452 тыс. га. На предприятиях масложировой промышленности применяются технологии мирового уровня. Однако конкурентоспособную продукцию они смогут производить только при условии техни- юского перевооружения. В то же время, за счет удорожания энергоносителей ыросли и затраты предприятий на выработку 1 тонны масла, так по сравне- шю с 1990 годом они увеличились в среднем в 9,5 раз /30/.

Для преодоления всех этих трудностей необходимо использовать науч- [ый потенциал в целях улучшения технологического оборудования по энерге- ическим и другим критериям, что позволит существенно повысить качество [родукции и снизить ее себестоимость.

На предприятиях масложировой промышленности используется разнообразное электрооборудование, но самым энергоемким является электронагревательное оборудование. Это оборудование используется для влаготепловой обработки измельченной подсолнечной мятки, что позволяет снизить актив- гость ее ферментной системы и облегчить отделение масла. Одна из таких распространенных отечественных разработок — электрифицированная шнеко- зая жаровня, выполняющая функцию инактивации подсолнечной мятки перед трессованием. Она обладает малыми габаритами и весом, высокой производительностью. Способ нагрева, используемый в данной жаровне позволяет автоматизировать ее работу, улучшить экологическую обстановку вокруг мас- поцеха по сравнению с нагревом паром и подсолнечной шелухой. Вместе с тем, имеются недостатки в конструкции, что приводит к увеличению энергоемкости технологического процесса:

— не уделено должное внимание теплоизоляции, что позволило бы снизить потери в окружающую среду;

— из анализа характеристик процесса регулирования видно, что при использовании контактного регулятора температуры инактивации наблюдаются эолыпие колебания при регулировании, и в связи с инерционностью конструкции, наблюдается автоколебательный режим;

— при выходе из строя отдельных нагревательных секций снижается выгод подсолнечного масла и его качество при той же производительности уста- говки по мятке.

Анализ существующих исследований известных ученных проф. А.М «олдовского, Н.М. Подольской, С.Г. Тарасова и проф. Р.Ф. Скаковского /9, 24, 7, 68, 83,95,96/, методов расчета теплового баланса жаровен показал, что все ни дают лишь приближенные значения параметров. Нет конкретного описа- шя распределения тепловых характеристик от объема жаровни и во времени, . также отсутствуют расчеты геометрического расположения нагревательных лементов, что затрудняет определение параметров жаровен, выбора систем юддержания теплового режима и средств регулирования. Отсутствует уточненный расчет энергозатрат на процесс влаготепловой обработки. Нет исследований работы электрифицированного шнекового инактиватора при аварийных режимах, таких как: обрыв фаз и выход из строя отдельных нагревательных элементов. Возникает следующая проблемная ситуация: с одной стороны, знедрение электрифицированных инактиваторов позволяет улучшить условия груда обслуживающего персонала, появляется возможность поддерживать бо- нее точно температуру в зоне нагрева, увеличить выход качественного масла, эднако, большие энергозатраты и стоимость электроэнергии, отсутствие методик расчета тепловых режимов и устройств поддержания температуры не позволяет широко внедрить это оборудование. В связи со всем вышесказанным сформулирована цель работы и задачи исследования.

Целью диссертационной работы является снижение энергоемкости процесса инактивации мятки подсолнечных семян и потерь масла путем совершенствования конструкции электрифицированного шнекового инактива- гора и усовершенствования управления его теплового режима.

1. на основе анализа технологического процесса влаготепловой обработки и его тепловых характеристик выявить основные факторы, влияющие га энергопотребление инактиватора;

2. разработать тепловую математическую модель жаровни;

3. на основе тепловой модели разработать методику расчета теплового аланса электрифицированного шнекового инактиватора;

4. рассчитать тепловые параметры и предложить конструкцию электрифицированного инактиватора;

5. исследовать динамические характеристики теплопотребления при »азличных режимах работы инактиватора и дать рекомендации по их улучше- [ию;

6. предложить принципиальную схему САР процессом инактивации и эазработать бесконтактный регулятор температуры инактивации матки;

7. провести лабораторную и производственную проверку электрифици- эованного инактиватора, определить экономическую эффективность и дать эекомендации производству по модернизации существующих инактиваторов.

Объектом исследования является электрическая сеть, питающая элек- грифицированный инактиватор, инактиватор, подсолнечная мятка и растительное масло.

Предметом исследования являются процесс инактивации и зависимость маслоотдачи подсолнечной мятки от технических характеристик электрооборудования шнекового инактиватора.

Методы исследований. В работе использованы основные элементы теорий теплопередачи, электронагрева, автоматического регулирования, методы математической статистики, физического и математического моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— получена универсальная теоретическая модель процесса нагрева тел инактиватора, учитывающая конструктивные и теплофизические особенности материалов и конструкции инактиватора, позволяющая получить значения температуры корпуса, вала шнека и мятки в переходном и установившемся эежимах для инактиватора любых размеров и производительности;

— получена методика предварительного расчета и уточненная методика эасчета энергетических и геометрических параметров инактиватора шнеково- ч) типа, позволяющая определить необходимость применения и рассчитать :епловую изоляцию;

— предложено использования промышленной установки поддержания шкроклимата в птичниках «Климатика — 1» для регулирования температуры ! инактиваторе шнекового типа.

Реализация и внедрение результатов работы. По результатам иссле- (ований разработаны и внедрены на маслоцехе ОПХ «Сорго» тиристорный регулятор температуры инактивации и теплоизоляционный кожух, которые за три года работы доказали свою эффективность.

Апробация работы Основные результаты доложены и одобрены на научно-технических конференциях АЧГАА (г. Зерноград) 2021-2021 гг., ВНИП- ТИМЭСХ 2021-2021гг., Ставропольского государственного агроинженерного университета 2021гг., Ростовского филиала Московской государственной технологической академии (Ростов-на-Дону) 2021гг., Краснодарского государственного аграрного университета 2021гг.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из 4-х глав и приложения. Изложена на 151 страницах, включая 21 таблицу, 49 рисунков и библиографического списка из 134 наименований.

Технологические и конструктивные особенности электрифицированного инактиватора шнекового типа

К концу опыта температурные кривые (1-4, рис. 1.4) стремятся приблизиться друг к другу, т. е. температура материала выравнивается. Кривая 6 показывает температуру внутри чана над поверхностью мезги, которая изменятся в пределах от 60 до 85 С к концу опыта. Сухая инактивация может рекомендоваться в тех случаях, когда при увлажнении мятки происходят нежела- ельные химические и биохимические процессы или при переработке такого ырья, исходная влажность которого выше или равна границе влажности, усыновленной для конца первого этапа инактивации. Только при влажной инак- ивации были достигнуты лучшие результаты работы на шнековых прессах и ысокое качество масла, жмыха и шрота. Режим инактивации характеризуется очетанием определенных величин влажности и температуры материала на азличных этапах этого процесса, а также продолжительностью всего процес са в целом. Конкретные режимы инактивации определяются требованиями к структуре мезги, но все они сводятся в общем к различным изменениям влажности мятки при различных температурах и разном темпе изменений температуры во времени. Таким образом, при всех разнообразных режимах инактивации наблюдается различное сочетание обработки мятки влагой и теплом в условиях небольших механических воздействий, происходящих при перемешивании мезги в жаровне, г

Оборудование влаготепловой обработки, в котором производится инактивация, называется инактиваторами. Основные инактиваторы, которые используются на современных крупных и мелких маслозаводах 3 типов: чанные, барабанные и шнековые. Барабанные инактиваторы удовлетворяют технологическим требованиям и позволяют частично использовать эффект самопро- паривания при приготовлении мезги. Барабанный инактиватор входит в агрегат шнек-пресса МП-21 и представляет собой цилиндр с паровой рубашкой. Внутри инактиватора находится лопастная мешалка. В верхней части инакти- ватора расположен приемный патрубок с питательно-увлажнительным шнеком. В инактиваторе пресса происходит основная подготовка мезги путем нагрева сухим паром. Имеется возможность в случае необходимости в месте вывода сырья из питающего шнека подать воду или острый пар внутрь инакти- затора. Под инактиватором расположен темперирующий сборник, предназна- тенный для окончательного подсушивания мезги сухим паром перед подачей ;е в пресс. В нем также имеется устройство для увлажнения мезги водой или стрым паром. Практически масличный материал значительную часть време- т находится во взвешенном состоянии, что увеличивает время контактирова- [ия частиц с воздухом и затрудняет самопропаривание мезги. Недостатком арабанного инактиватора является его большие размеры, необходимость на- ичия мощного источника пара, низкий КПД (53 %) /78, 112/ и большой раз- рос влажности и температуры мятки на выходе из инактиватора. Чанные нактиваторы применяются, как правило, в комплекте с различными шнеко- выми прессами. Только в одном случае эти инактиваторы работают в качестве самостоятельных аппаратов: когда они используются для кондиционирования масличного материала по влажности и температуры при подготовке его к экстракции. Машиностроительные заводы выпускают чанные инактиваторы с количеством чанов от двух до семи, причем наибольшее распространение получили шестичанные инактиваторы, используемые в комбинации с двумя прессами предварительного прессования в виде так называемых форпрессо- вых агрегатов. К недостаткам чанных инактиваторов можно отнести большие размеры, высокое энергопотребление (до 4200 кДж/кг) /67, 68/ и перегрев сырья, что приводит к снижению качества масла и образованию вредных примесей и соединений линолиевой кислоты. Кроме того, нет возможности использовать инактиваторы данного вида в мелких маслозаводах и маслоцехах из-за больших габаритных размеров и энергопотребления. Чанные инактиваторы имеют сравнительно большую производительность и могут использоваться только в составе мощного технологического оборудования производительностью более 1000 кг/час. Шестичанный инактиватор Ж-68 /68/ входит в комплект маслоотжимного агрегата МПЖ-68, который включает в себя один инактиватор Ж-68 и два маслопресса МП-68 (см. ниже) общей производительностью 150 т/сут по семенам подсолнечника и 160 т/сут по высокосорт- ibiM семенам хлопчатника.

Недостатками чанных инактиваторов являются: большие габариты, юлыпая металлоемкость, относительно низкий коэффициент теплопередачи, удовлетворительная работа автоматических перепусков.

Шнековые инактиваторы. Эти инактиваторы просты по устройству, на- ;ежны и удобны в обслуживании. Основными операциями процесса приго- овления мезги на современных масложировых предприятиях являются: а) инактивация ферментной системы (липазы, фосфолипазы и др.) мят и;

Инактивация ферментной системы подсолнечной мятки осуществляется в индивидуальном или групповом шнековом инактиваторе путем кратковременного интенсивного нагрева мятки острым паром до температуры 80—85 С за 14—16 с и увлажнения ее до 8— 9% /95, 96/. Для проведения инактивации используются шнековые инактиваторы производительностью по семенам подсолнечника 100,200, 400 и 600 т/сут. Групповой шнековый инактиватор (рис. 1.5) состоит из стального двойного желоба 2, внутри которого помещены два шнековых вала 10, 11, имеющих витки правого и левого вращения. Витки каждого шнека частично входят в межвитковое пространство другого шнека. Нагрев и увлажнение мятки острым паром осуществляются с помощью двух рядов форсунок 8, пар к которым подается от двух коллекторов.

Методика выполнения предварительного расчета мощности нагревателей, необходимой для поддержания режима инактивации

Рассмотренная методика имеет ряд неточностей и недостатков применительно к шнековому инактиватору. В рассматриваемой выше технологической линии влага в инактиватор подается с помощью форсунок, поэтому в статьях прихода тепла для этого инактиватора СЬ и С 4 следует рассчитывать как С 2, а С е — не рассчитывать. В статьях расхода следует также учитывать, что в формулах и СЬ для данного инактиватора отсутствует. Следует также учитывать, что приведенный в методике расчет коэффициента теплоотдачи от стенки к перемешиваемой мезге не подходит для шнекового инактиватора, т.к. он отличается по конструкции и специфике перемешивании мезги. Не учтены также теплозатраты на испарение лишней влаги и превращение распыляемой форсунками влаги в пар. Следует также учесть, что рассмотренная методика дает лишь приближенные значения и имеет большую погрешность, за счет многих принятых допущений. Из анализа конструкции инактиватора известно, что он имеет большую тепловую инерционность, в отличную от чанного, и имеет более сложную картину распределения тепла в конструкции. Однако, самым главным недостатком является отсутствие расчета теплозатрат на нагрев самого инактиватора, а он имеет значительную массу и габариты. Также этсутствуют расчеты по потерям в окружающую среду в летний и, поскольку забочее помещения в большинстве случаев не отапливается, в зимний период.

Особое внимание следует обратить на работу инактиватора в период туска. Поверхность винта шнека, для уменьшения трения, имеет гладкий вид. Эднако, коэффициент трения между холодной мяткой и этими частями очень $ысокий. В связи с этим, повышаются усилия, а соответственно и мощность, 1еобходимая для транспортировки мятки по инактиватору. В большинстве шучаев при пуске производят прогрев инактиватора без мятки до значения, фимерно равного половине значения температуры инактивации. При соприкосновении с нагретой поверхностью шнека из мятки начинает выделятся масло, которое служит затем естественной смазкой при перемещении. Выбор такого значения температуры связан с тем, что при большем значении мятка пригорает к поверхности шнека, и это приводит к аварийному режиму. Мгновенно возрастают в несколько раз усилия на валу привода инактиватора, что ведет к броску тока на приводном электродвигателе с последующим выходом его из строя; также может произойти срезание шпильки, соединяющей вал электропривода с валом инактиватора.

При эксплуатации электрической жаровни на действующем оборудовании в большинстве случаев используется двухпозиционный регулятор температуры. Так как, колебания температуры мятки влияют на ее маслоотдачу, что приводит к получению меньшего количества масла с единицы массы продукции, то необходимо определить точность поддержания температуры. Был проведен эксперимент по определению температурных изменений во времени и в различных точках инактиватора /84/. На рисунке 1.13 представлены экспериментальные данные реального процесса влаготепловой обработки: зависимость температуры мятки от времени.

Анализ данной зависимости показал, что погрешность температуры составляет 9-12 С. К тому же, превышения температуры выше допустимой ведет к повышению кислотного числа и появлению вредных примесей. Причинами разброса температуры электрической жаровни является завышенная мощность используемых в этой конструкции электрических нагревателей, большая тепловая инерционность корпуса и вала инактиватора.

В настоящее время отрасль отечественного маслопроизводства идет по пути развития большого количества малых цехов, однако ее продукция обладает низкой конкурентоспособностью. Для повышения этого показателя нужно повысить качество масла, снизить себестоимость производства подсолнечного масла. Рассмотрев технологию производства подсолнечного масла, установлено, что наиболее энергоемкая операция — тепловая инактивация сырья. Рассмотрены наиболее распространенные типы жаровен, методы поддержания режимов жарения, как наиболее отвечающих режиму энергосбережения. Установлено, что наиболее перспективным является инактиватор шнекового типа, используемое с ним электрооборудование неспособно поддерживать соответствующий технологическим требованиям режим инактивации. Анализ существующих исследований известных ученных проф. А.М Голдовского, Н.М. Подольской, С.Г. Тарасова и проф. Р.Ф. Скаковского /67, 68, 106, 115, 116, 131/, методов расчета теплового баланса жаровен показал, что все они дают лишь приближенные значения параметров. Нет четкого описания распределе ния тепловых значений по объему жаровни и во времени, а также расчетов геометрического расположения нагревательных элементов, что затрудняет расчет параметров электрифицированного инактиватора, выбора систем поддержания теплового режима и средств регулирования. Отсутствует расчет энергозатрат на процесс влаготепловой обработки. Из анализа конструкции существующей электрической жаровни можно выделить следующие недостатки, которые ведут к дополнительным энергозатратам на процесс инактивации: 1) существующие параметры и расположение нагревательных элементов приводят к перегреву мятки, самих нагревательных элементов и выходу последних из строя.

Результаты исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации

. Разработана структурная схема системы «электрическая сеть — инактиватор — мятка — масло», позволяющая установить основные внутренние связи между ее составляющими и описать процессы, происходящие в инактива- торе. Установлены технологические требования к точности поддержания режимов процесса инактивации. 2. Разработана методика предварительного расчета подводимой мощности к нагревательным элементам, результаты которого показали, что 60% потребляемой мощности, расходуется на потери в окружающую среду. 3. На основе метода эквивалентных тепловых схем разработана математическая модель инактиватора, позволяющая получить значение температуры корпуса, мятки и шнека инактиватора как в переходном, так и в установившемся режиме, а также определить направления энергосбережения в процессе инактивации. 4. Анализ тепловой модели показал, что основными параметрами, влияющими на энергопотребление являются теплопроводности между корпусом инактиватора и окружающей средой акос и теплопроводность между корпусом инактиватора и мяткой акм, следовательно можно обозначить несколько путей снижения энергопотребления: снизить коэффициент теплоотдачи корпуса путем применения теплоизоляции, а также уменьшать толщину корпуса и слоя мятки, или подобрать материал корпуса с большим коэффициентом теплоотдачи, соблюдая при этом требования, предъявляемые к материалу корпуса механической прочности и устойчивости к высокой температуре. 5. Предположен и обоснован метод регулирования, который позволит снизить колебания рабочей температуры, что предположительно должно повлиять на повышение маслоотдачи и увеличение производительности. Определены передаточные функции и параметры отдельных элементов. Стандартные передаточные функции: усилитель — ку=1,7; тиристорный регулятор- кхп=15-30; датчик — кд= 1-10В/С, Тд=3-10с; инактиватор — апериодическое звено первого порядка, к=0,38 С/В, Т=840с. Проверка САР на устойчивость работы показала ее работоспособность. На основании предложенной САР возможна разработка терморегулятора, который повысит точность поддержания температуры и устойчивость системы. 6. На основе тепловой модели предложена методика расчета энергетически параметров электрифицированного инактиватора, которая позволяет получить необходимую мощность нагревательных элементов, уточнить и снизить потери в окружающую среду с 62% до 23%, рассчитать количество, длину нагревательных элементов и расстояние между ними, а также установить дальнейшие пути энергосбережения. Экспериментальная часть исследований заключается в следующем: 1) определение зависимости температуры электрифицированного инак- тиватора от времени в процессе работы без регулирования; 2) определение зависимостей температуры электрифицированного о инактиватора от количества и геометрических параметров нагревательных элементов; 3) определение коэффициента теплоотдачи мятки, корпуса и вала электрического инактиватора; 4) проверка адекватности полученных на основе тепловой модели теоретических зависимостей экспериментальным данным; 5) обоснование и разработка тиристорного регулятора температуры в электрифицированном инактиваторе; 6) исследование зависимости температуры электрического инактиватора от времени при аварийных режимах работы: обрыве фазы, выходе из строя электрических нагревателей; 7) Получение зависимости маслоотдачи мятки от температуры инактивации. 3.1. Методика исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации Лабораторные испытания проводились на ОПХ «Сорго» на инактиваторе действующего маслоцеха общей производительностью 300 кг/сутки подсолнечных семян с использованием планирования эксперимента. Применялись следующие приборы: ртутный термометр, прибор КСП-4, термопары хромель — копель. Для экспериментальных исследований модели использовалась ЭВМ IBM — PC.

В соответствии с разработанным теоретическим положением, для исследования температурной зависимости инактиватора по временным и пространственным параметрам необходимо экспериментальное определение параметров температуры объекта в процессе работы без регулирования подводимой мощности. На основе теоретических положений второй главы было определено из начальных условий, что необходимо рассматривать инактиватор как систему, состоящую из трех основных тел: корпус инактиватора, вал шнека и мятка измельченных подсолнечных семян. Основной частью системы, температурные параметры которой необходимо исследовать, является мятка, однако чтобы определить влияние остальных двух тел системы на ее параметры, целесообразно исследовать тепловые характеристики всех трех тел системы.

Экспериментальные исследования инактиватора проводились в рабочем режиме с момента включения до выхода на установившийся режим с сохранением параметров внешних факторов. Производственно — экспериментальная установка изображена на рис. 3.1 и рис. 3.2.

Производственно — экспериментальная установка состоит из действующего электрического инактиватора, производительностью 150 кг/сутки, цифрового мультиметра M890G с входящей в его комплект термопарой, секундомера. Измерения температуры мятки и вала шнека производились через отверстия ворошителей, которые служат для предотвращения спекания мятки в корку.

Разработка тиристорного регулятора и исследование производительности пресса в процессе регулирования

Резистор «Баланс» (СУР) служит для балансировки измерительного моста, а также для компенсации сопротивления соединительной линии термопреобразователей. Устройство выпускается с настройкой, соответствующей сопротивлению линии 1 Ом при подключении одного термопреобразователя.

С измерительного моста снимается сигнал разбаланса, пропорциональный величине отклонения температуры в помещении от установленного значения, который усиливается усилителем У1, включенном по схеме интегрально — пропорционального регулятора. «Чувств. ОС» (СУР) выбирается требуемый коэффициент усиления Ку (отношение измерения выходного напряжения устройства к изменению температуры).

Усиленный сигнал с выхода усилителя У1 поступает на вход суммирующего усилителя У2, где складывается с сигналом задания базового напряжения, поступающего от источника — 15 В и определяющего уровень выходного напряжения устройства при уравновешенном мосте (сигнал — «Норма»), что обеспечивает оптимальную работу устройства при положительном и отрицательном отклонении температуры от установленного значения. Для управления температурой с помощью нагревательных элементов нами была изменена логика работы устройства. Для этого сигнал разбаланса моста с усилителя У1 мы подали на инверсный вход сумматора У2, в результате чего при уменьшении температуры сигналы на сумматоре слаживаются, и дают сигнал управления на увеличение напряжения на нагрузке. Электрическая схема представлена в приложении. Величина минимального значения выходного напряжения, определяемая технологическими требованиями, задаётся резистором «Минимальное напряжение».

Сигнал управления сравнивается с уровнем, заданным резистором «Минимальное напряжение» на элементе Д1. Сигнал, имеющий большую величину, поступает в СИФУ через элемент Д2 (переключатель «Ручн» блока переключателей на ПУ). Задатчиком ручного управления служит резистор «Ручное управление» при положении блока переключателя «Ручн».

Схема сигнализации «Жарко», «Норма» и «Холодно» выполнена на пороговых элементах ПЭ1, ПЭ2 . На компараторах А4, А5 происходит сравнение сигнала, определяемого напряжением управления, поступающим с выхода операционного усилителя А6 и уставкой «Аварийное отклонение температуры» с опорными напряжениями. При отрицательном отклонении температуры от установленного значения более заданного значения компаратор А4 переключается, загорается све- тодиод «холодно», получает питание катушка реле, которое замыкает свои контакты и даёт команду на включение сигнализации «Аварийное отклонение температуры». При повышении температуры на 2 градуса Цельсия сигнализация «Аварийное отклонение температуры» отключается. Загорается светодиод «Норма». При положительном отклонении температуры происходит переключение компаратора А5 и срабатывает сигнализация «Аварийное отклонение температуры». Загорается светодиод «Жарко». Резистор (ПУ) позволяет выбирать значение аварийного отклонения температуры в пределах от 2 до 6 градусов Цельсия. В СИФУ входит узел синхронизации, узел импульсно-фазового управления ИФУ и узел защиты. Узел синхронизации построен на транзисторных ключах, которые управляются напряжением синхронизации, поступающего со стороны вторичных обмоток трансформатора. Узел ИФУ состоит из аналого-импульсного преобразователя, четырехразрядных двоично-десятичных счетчиков, генератора частотного заполнения импульсов и усилителей-распределителей импульсов. Аналого-импульсный преобразователь представляет собой генератор импульсов, включающий в себя дифференциальный усилитель А2, компаратор АЗ, одновибратор. Сигнал управления поступает на вход 4 элемента АЗ. Импульсы на выходе элемента АЗ возникают в момент равенство напряжения управления и пилообразного напряжения, поступающего с выхода 10 элемента А2. Таким образом, генератор импульсов вырабатывает последовательность кратковременных импульсов поступают на счетные входы С2 счетчиков. При каждом переходе через нулевое значение синхронизирующего напряжения на выходе счетчиков появляется сигнал нулевого уровня, по которому эти счетчики сбрасываются в нулевое состояние, после чего они начинают подсчитывать импульсы, вырабатываемые генератором. В каждом канале формируются частотно заполненные управляющие импульсы. Длительность импульсов управления равна180 эл. град. — а, что обеспечивает надежную работу устройства на активно-индуктивную нагрузку для каждого тиристора данной фазы. Сигнал с выходов логических элементов поступает на усилители- формирователи импульсов на импульсных трансформаторах (плата ИТ). Узел защиты выполняет функции защиты при обратном чередовании и обрыве фаз питающей сети путём снятия импульсов управления. Срабатывание узла защиты сопровождается световой сигнализацией (гаснет светодиод «Включено»). Усилители импульсов управления собраны на плате ИТ. Для предотвращения ложного срабатывания транзисторов, обусловленного разбросом нуле 113 вого уровня выходов СИФУ, а также для защиты от помех служат стабилитроны. Гальваническая развязка силовых цепей управления осуществляется импульсными трансформаторами.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ.

«Перерабока семян подсолнечника»

Общая характеристика семян подсолнечника. Подсолнечник – Helianthus annuus L . Относится к семейству сложноцветных. Это однолетние растение, семена которого собраны в корзинке.Подсолнечник в нашей стране является основной масличной культурой, посевы его составляют около 70% посевных площадей всех масличных культур. Подсолнечное масло применяется для пищевых, технических и медицинских целей. На пищевые цели используются сорта подсолнечного масла согласно ГОСТ 1129-93. Семя подсолнечника состоит из твердой плодовой оболочки (в обрушенном состоянии ее называют лузгой), очень тонкой семенной оболочки (пленки) и двух белковых семядолей. Семядоли представляют собой главный резервуар масла и белка. Состав семян подсолнечника колеблется в зависимости от сортовых особенностей, условий выращивания, количества и качества азотных удобрений, а так же от послеуборочной обработки семян. Содержание ядра в семени колеблется от 50 до 80%, оболочки от 20 до 50%. Семена подсолнечника – горючий материал и склонны к самовозгоранию. Температура самовоспламенения 335 град. С. температура воспламенения 305 0 С. Пыль, образующаяся при их переработке подсолнечных семян, может вызвать развитие пневмокониозов и заболевания дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация пыли семян подсолнечника ПДК – 4мг/м.куб. Масличные семена являются источником получения чрезвычайно ценных пищевых и кормовых продуктов. В подавляющем большинстве случаев такие ценные группы веществ, как липиды и протеины, локализуются в ядре семени. Другие морфологические части семян содержат значительно меньшее количество ценных компонентов, а покровные оболочки (плодовая и семенная) служат источником многих нежелательных веществ, которые в условиях маслодобывания переходят в масла. Содержание сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ в оболочках гораздо выше, чем в ядре. Содержание в семени: Ядра 72,5 — 82,7% Оболочки 17,7 — 27,5% Содержание жирного масла: Семена 44,5 — 53,8% Ядро 55,2 — 63,0 Оболочка 1,3 — 9,06 Содержание азота в лузге 0,55 — 2,96% Содержание сырого протеина: В семенах 3,9 — 20,5% В ядре обезжиренном 41,25 — 66,0% В обезжиренной лузге 3,4 — 13,15% В ядре обезжиренном 6,4 — 9,7% В обезжиренной лузге 57,1 — 68% Содержание минеральных элементов 1,8 — 4,9% Содержание безазотных веществ 14,3 — 17,5% Содержание углеводов 24,0 — 27,0% Семенная масса, поступающая на завод для переработки, представляет собой много компонентную смесь, которую можно разделить на: неповрежденные семена основной культуры; масличные примеси; органический и минеральный сор, включая металлопримеси; примеси, определяемые наличием в семенной массе посторонних живых биологических систем. Все компоненты семенной массы широко варьируют по химическим, физическим, биохимическим и другим свойствам. К масличным примесям принято относить обрушенные семена основной культуры, семена с остатками ядра (изъеденные вредителями, битые), заплесневевшие, загнившие, проросшие, семена с изменившимся цветом ядра, недоразвитые и поврежденные морозом. Органический сор в семенах состоит из частей корзинок, обломков стеблей растений, соцветий и др. Минеральные примеси состоят преимущественно из комочков земли, пыли, камней и металопримесей. Технологический процесс производства подсолнечного масла состоит из следующих операций: Производственная очистка семян; Обрушивание семян для отделения лузги; Разделение ядра и лузги; Измельчение ядра на вальцевом станке; Влаготепловая обработка; Прессование мезги в шнековых прессах; Фильтрация масла; Очистка масличных семян от примесей является необходимым и очень важным процессом обработки и подготовки семенной массы к переработке. Стебли растений, листья, минеральный сор, металлические и другие примеси, за исключением обрушенного ядра подсолнечника, способствуют преждевременному износу оборудования (особенно минеральные и металлические примеси), понижают производительность последнего и качество вырабатываемой продукции. При поступлении на переработку содержание сорной примеси в семенах должно быть не более 2%, после очистки не более 0,5%. В результате очистки семян образуется несколько видов сорных отходов: а) крупный и мелкий сор; б) циклонная пыль Масличность выделяемого сора составляет Высокое содержание жира, протеина и других питательных веществ указывает на то, что отходы, полученные при очистке подсолнечных семян на сепараторах, представляют определенную ценность и могут быть использованы как добавка к основному рациону животных.Очистка семян производится на сепараторах различной конструкции (ЗСМ; А1-БИС; БЛС и т.д.). Для обеспечения нормального технологического режима работы сепараторов необходимо выполнять следующее: проверять питательные приспособления в сепараторе и очищать их от посторонних примесей; добиться равномерного распределения семян на ситах путем равномерной подачи по всей длине питателя и правильной установки ситовых рам; подобрать номера сит в соответствии с необходимой пропускной способностью сепаратора и размером семян; следить за состоянием сит, не допуская неровностей и углублений на поверхности; следить за своевременной очисткой приемного, сортировочного и подсевного сит, так как при засорении их большим количеством примесей уменьшается полезная площадь просеивания, в результате чего семена сходом попадают с сортировочного сита в отходы, а вследствие забивания отверстия подсевного сита мелкой лузгой минеральные примеси сходят вместе с семенами; следить за своевременным и непрерывным удалением сора из осадочных камер, а так же за состоянием воздуховодов, сепараторов и своевременно очищать их от осевшей пыли; следить за состоянием рукавных фильтров и в случае засорения очищать их; Обрушивание семян и выделение ядра. При выработке высококачественных масел, шротов и жмыхов обрушивание и выделение из рушанки оболочек семян являются важными и необходимыми технологическими операциями. В процессе переработки семян из оболочек в масло переходят воскоподобные и другие нежелательные вещества, ухудшающие вкус и запах, увеличивающие кислотное число и цветность масел, а также снижающие их стойкость при хранении. Количественные соотношения между ядром и оболочкой семян при их переработке в схемах, предусматривающих удаление оболочек, непосредственно сказываются на производительности основного оборудования, качестве вырабатываемой продукции и на выходе жмыха, масла, лузги. Максимальное выделение оболочек из семян перед их переработкой является обязательным условием, обеспечивающим получение в производстве высококачественных масел и высокобелковых шротов. К основным процессам, обеспечивающим отделение ядра от других морфологических частей масличных семян, следует отнести обрушивание и разделение рушанки. Обрушивание семян подсолнечника производится на семенорушках. Назначение семенорушек состоит в полном обрушивании семян при минимальном получении сечки ядра и масличной пыли. Каждая семенорушка должна работать спарено со своей семеновейкой, это необходимо не только для сокращения замасливания лузги, но и для установления правильного технологического режима работы семенорушки и ее семеновейки. При спаренной работе легко установить дефекты в работе каждой машины и устранить их. Обрушенные на семенорушках семена подсолнечника – рушанка – состоят из обрушенных, целых, нормальных и щуплых ядер, различных крупных частиц ядер, масличной пыли, целых семян, недоруша, сора (растительного и минерального). Основное назначение семеновеек заключается в отделении максимального количества лузги из рушанки при минимальной потере масла в лузге. При измельчении ядра подсолнечных семян преследуют основную цель – добиться полного разрушения клеточной структуры ядра, что способствует более полному извлечению масла. Для измельчения ядра подсолнечных семян применяют вальцевые станки. На качество измельчения ядра оказывает влияние его влажность. Оптимальная влажность ядра для максимального разрушения клеточной структуры лежит в пределах 5,0–6,0%. Повышение влажности ядра по сравнению с указанной ухудшает качество измельчения (помола). Качество помола мятки ухудшается так же с увеличением лузжистости ядра, так как лузга обладает твердой структурой по сравнению с ядром и ее присутствие в ядре увеличивает расстояние между размольными валками, вследствие чего и ухудшается тонкость помола мятки. Проход полученной мятки через 1 мм сито должен быть не менее 60%. Для проведения оптимального технологического режима измельчения ядра на пятивальцовом станке Б6-МВА и получения мятки необходимого помола необходимо соблюдать следующие условия: Качество ядра поступающего на вальцы должно соответствовать необходимым требованиям по влажности и лузжистости; Необходимо производить своевременную нарезку и шлифовку размольных валков; Не превышать нормальную нагрузку вальцового станка, руководствуясь показаниями амперметра электродвигателя, приводящего в движение станок; Жарение мятки масличных семян в жаровнях (то есть кондиционирование ее по влажности и температуре) является одним из важных процессов подготовки товара к отжиму масла. Режим влаготепловой обработки мятки (кондиционирование) определяется закономерностями массо — (влаго-) и теплопереноса. Процесс жарения мятки перед прессованием осуществляется в два этапа. На первом этапе проводится как нагрев, так и увлажнение мятки до оптимальных пределов. На втором этапе жарения производится высушивание мезги с доведением влажности и температуры до значений, определяемых технологическими требованиями применительно к перерабатываемому сырью. При влаго тепловой обработке мятки вследствие нагрева и смачивания поверхности белковых веществ происходит набухание их и частичное выделение масла на поверхности мятки. Набухание гелевой части мятки сопровождается повышением ее пластичности. При высушивании мезги помимо снижения влажности происходит и дальнейшее изменение физических и химических свойств мятки в целом и ее составных веществ. Общий эффект жарения мезги выражается в понижении ее влажности, пластичности, уменьшении вязкости масла и изменении его поверхностного натяжения. Острый водяной пар подаваемый в слой мятки, выполняет функции как влаго-, так и теплоносителя. Как носитель влаги пар имеет то преимущество, что он при конденсации более равномерно распределяет влагу на мятке по сравнению с увлажнением водой. Однако действие пара как увлажняющего агента ограничено, так как оно постепенно снижается, а затем и прекращается по мере нагревания мятки. Удаление испаряющейся влаги из жаровен на втором этапе производится с помощью естественной вытяжки через карманы и аспирационные трубы. Ограничение циркуляции воздуха в жаровнях обусловливается стремлением уменьшить контакт горячей масличной мезги с кислородом воздуха, вызывающий при жарении всякого рода окислительные процессы. Структура мезги, поступающей на пресс, должна быть достаточно пластичной и упругой, чтобы, с одной стороны, можно было обеспечить хорошее брикетирование ракушки, и с другой, развить достаточно высокое давление в прессе без выползания мезги из зееров и получить при этом заданную масличность. Сочетание указанных свойств мезги определяется оптимальным соотношением температуры и влажности готовой мезги, выходящей из жаровни. Превышение (против оптимальной) влажности мезги вызывает выползание мезги из зееров, выход бесформенной жмыховой ракушки и повышение ее масличности. Отклонение от оптимальной влажности в сторону понижения вызывает пересушивание мезги, выход рассыпающейся жмыховой ракушки и опять – таки повышение ее масличности. Оптимальные влажность и температура гарантируют и оптимальную пластичность мезги. Мезга выходящая из жаровни должна иметь следующие показатели: А) при работе пресса в режиме предварительного прессования: Влажность 5,0 – 6,5% Температура 100 – 105% Б) при работе пресса в режиме окончательного прессования (на переделанных прессах) Влажность 2,0 – 3,0% Температура 114 – 120% На качество полученной мезги большое влияние оказывает так же подготовка товара к влаготепловой обработке. Качество мятки поступающей в жаровню должно характеризоваться следующими показателями: Влажность 5,5 – 6,5% Лузжистость не более 15% Проход через 1мм сито не менее 60% Прессование мезги в шнековых прессах МП-68 Шнековый пресс МП-68 предназначен для отжима масла из масличного сырья – семян подсолнечника подготовленных соответствующим образом. Схема добывания масла с использованием шнекпрессов предусматривает следующие этапы: обрушивание семян. Разделение полученной рушанки на ядро и лузгу, измельчение выделенного ядра и влаготепловую обработку мятки с целью получения мезги необходимого качества. Описание работы маслопресса МП-68 Подготовленная в жаровне мезга попадает в трубу питателя и направляется в приемную полость зеерной камеры. Количество поступающей мезги регулируется заслонкой, расположенной в выпускном окне нижнего чана жаровни. При прохождении мезги по зеерной камере происходит ее сжатие и выделение масла через зеерные щели. Движение и сжатие мезги в зеерной камере осуществляется шнековым валом. Выступающие концы ножей и ребристая поверхность зеерной камеры препятствуют вращению мезги вместе с валом и обеспечивают необходимое перемешивание мезги для более эффективного выделения из него масла. Масло, стекая с зеерной камеры, попадает на маслосборник, из которого подается на дальнейшую переработку. Отжатая от масла мезга выходит из зеерной камеры в виде плотно спрессованной массы (ракушки) оптимальная толщина которой, а следовательно и степень сжатия мезги в камере, устанавливается механизмом регулирования толщины ракушки. Эксплуатация маслопресса МП-68 Для использования всей мощи прессов по производительности и по глубине отжима масла без ухудшения качества последнего необходимо: поддерживать непрерывное и равномерное поступление мятки в жаровню; обеспечивать непрерывное и равномерное поступление мезги в пресса, для чего следить за постоянным питанием и заполнением зеерных камер, руководствуясь характером и выходом отпрессованной ракушки и показаниями амперметров приводных электродвигателей; следить за тем, чтобы жмых по выходе из прессов был плотный, без жмыховой мелочи и со стороны, обращенной к прессующему валу, имел гладкую поверхность, а со стороны зеера слегка пористую; Нормальной считается такая работа пресса, при которой наибольшее количество масла отжимается в конце первой и во второй секции зеерной камеры. По направлению к выходу степень отжима масла должна падать. Производительность маслопресса, то есть количество перерабатываемых в единицу времени семян увеличивается с увеличением скорости вращения шнекового вала и уменьшается при снижении скорости вращения шнекового вала. Нормальная загрузка маслопресса зависит от количества поступающей в маслопресс мезги и поддерживается по показаниям амперметра. При возрастании нагрузки до 80А включается звуковой сигнал (сирена) и лампочка «ПЕРЕГРУЗКА» на пульте, предупреждающая о перегрузке. При этом необходимо принять срочные меры, по устранению перегрузки. Для этого необходимо уменьшить подачу мезги в питатель. Если это не приводит к снижению нагрузки, необходимо отвести обойму, увеличив тем самым ширину выходного кольцевого отверстия. Если и это мероприятие не даст результата, маслопресс должен быть остановлен, и зеерная камера подлежит разборке для устранения имеющегося дефекта (неправильность сборки маслопресса или попадание инородного предмета). В случае если меры по уменьшению нагрузки не будут приняты, и нагрузка продолжает расти, то при перегрузке в 1,7–2 раза (от номинальной мощности электродвигателя) срежутся штифты срезные в крестовой предохранительной муфте. Если причиной среза штифтов было попадание в зеерную камеру какого–либо инородного предмета, то необходимо раскрыть зеерную камеру, удалить инородный предмет и закрыть ее, затем, заменив поломанные штифты, можно опять приступить к прессованию. Если же штифты срезались из-за запрессовки маслопресса, вследствие подачи в маслопресс пережаренной мезги или подачи большого количества мезги в холодный маслопресс (при пуске), то следующий пуск после замены штифтов следует производить при остановке в течение до 1 часа с предварительным включение обратного вращения шнекового вала по тем же правилам, что и при остановке из за отключения электроэнергии (см. ниже). При более длительной остановке следующий пуск можно производить только после разборки и очистки зеерной камеры и шнекового вала. Пересушивание (пережаривание) мезги. Признаками пересушивания (пережаривания) мезги в жаровне служат: 1) резкое возрастание нагрузки на приводной электродвигатель пресса; 2) уменьшение выхода масла и перемещение его стока в сторону выхода жмыха; 3) появление рассыпающегося, несформированного жмыха; 4) скрежет в зеере пресса и вибрация его из-за повышения трения мезги о рабочие поверхности прессующего тракта пресса; 5) появление специфического запаха подгорелой ракушки у выходного отверстия диафрагмы пресса. Пережаривание мезги приводит к интенсивному износу шнековых звеньев, зеерных колосников, к поломке ножей, срабатыванию электрической защиты электродвигателя и, следовательно, к остановке пресса. При пережаривании мезги повышается цветность и кислотное число масла, увеличивается содержание нежелательных продуктов окисления и полимеризации, в жмыхе снижается содержание водорастворимых белков и повышается его цветность. В случае появления признаков, указывающих на пережаривание мезги необходимо: 1) Уменьшить или временно прекратить подачу глухого пара в жаровню; 2) Уменьшить подачу мезги в пресс до приведения нагрузки на электродвигателе в норму ; 3) Отжать в случае необходимости диафрагму, увеличить толщину выходящей жмыховой ракушки. Признаками недожаривания мезги или переувлажнения служат: 1) Появление слишком мягкой ракушки, разрыхляющейся при выходе из корпуса пресса; 2) Вращение жмыха вместе с конусом; 3) Пониженный выход масла и перемещение его стока к питателю; 4) Увеличение количества зеерной осыпи; 5) Понижение нагрузки на приводной электродвигатель пресса. Прессование мезги с повышенной влажностью приводит к повышению масличности жмыха а, следовательно, к уменьшению съема масла и снижению производительности пресса. При появлении признаков недожаривания или переувлажнения мезги необходимо: 1) Проверить увлажнение мятки в 1-ом чане жаровни и, если нужно, уменьшить его; 2) Проверить поступление и давление зарубашечного пара в жаровне, исправность работы конденсатных горшков; 3) Проверить состояние аспирационных патрубков жаровни, очистить их в случае засорения и усилить отвод паров влаги полным открытием шибиров; 4) Временно уменьшить или совсем прекратить подачу мезги в пресс для дополнительного просушивания ее в жаровне. В процессе съема масла на шнековых прессах в масло попадают частицы мезги и жмыха. Мелкие частицы прессуемого материала выносятся потоками масла через зеерные щели прессов, а более крупные частицы выдавливаются в виде пластинчатых образований. Таким образом, получаемое масло, после шнек пресса представляет собой суспензию с большим или меньшим содержанием твердых частиц. Величина твердых частиц в масле колеблется в очень широких пределах – от нескольких сантиметров до 2 – 4мкм. Количество твердых взвешенных частиц в прессовом масле может колебаться от 2 до 10%, плотность их составляет 1,10 – 1,40г/см 3 . На содержание примесей влияют структурно механические свойства прессуемого материала и особенности рабочих частей пресса (величина зазоров по ступеням между зеерными пластинами, степень износа деталей шнекового вала и др.). Присутствие в растительных маслах нерастворимых механических примесей, ухудшает их качество, так как на поверхности частиц окислительные и гидролитические процессы протекают быстрее, чем в объеме. Поэтому в процессе производства растительных масел стремятся к быстрому и возможно полному удалению из масла нерастворимых механических примесей (фильтрации) с помощью фузоловушек и фильтров. Признаками недожаривания мезги или переувлажнения служат: Головко Александр Николаевич. Электрифицированный шнековый инактиватор мятки подсолнечных семян : диссертация . кандидата технических наук : 05.20.02.- Зерноград, 2021.- 154 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1401-3 1. ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ ИНАКТИВАТОРОВ МЯТКИ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЕГО СНИЖЕНИЮ 9 1.1. Существующие технологии получения подсолнечного масла 9 1.2. Технологические и конструктивные особенности электрифицированного инактиватора шнекового типа 26 1.3. Существующая методика расчета инактиватора чанного типа 31 1.4. Выводы и задачи исследования 39 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ИНАКТИВАТОРА ШНЕКОВОГО ТИПА 42 2.1. Определение зависимостей маслоотдачи мятки и качества растительного масла от технологических условий производства 42 2.2. Методика выполнения предварительного расчета мощности нагревателей, необходимой для поддержания режима инактивации 46 2.3. Разработка тепловой модели инактиватора шнекового типа. 51 2.4. Обоснование разработки регулятора температуры инактивации 84 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШНЕКОВОГО ИНАКТИВАТОРА ЛИНИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДСОЛНЕЧНЫХ СЕМЯН. 92 3.1. Методика исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации 92 3.2. Результаты исследований зависимости температуры корпуса инактиватора, мятки и вала шнека инактиватора от времени в процессе инактивации 95 3.3. Методика определения коэффициента теплоотдачи корпуса электрифицированного инактиватора 98 3.4. Методика исследований зависимости маслоотдачи мятки от температуры инактивации 103 3.5. Результаты исследований зависимости маслоотдачи мятки от температуры инактивации 104 3.6. Разработка тиристорного регулятора и исследование производительности пресса в процессе регулирования 3.7. Результаты исследования маслоотдачи мятки при регулировании температуры инактивации контактным регулятором Т416 и тиристорным регулятором «Климатика-1» 113 3.8. Исследование зависимости температуры инактивации электрифицированного инактиватора при аварийных режимах работы 115 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕМЕНЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 130 Агропромышленный комплекс России в силу своей значимости и специфики отраслевой структуры экономики страны играет, и будет играть в будущем роль стабилизатора социально-экономической ситуации в обществе. Аграрный сектор с помощью материально-технических средств создает усло- зия для расширенного воспроизводства и развития научно-технического прогресса в большинстве секторов народного хозяйства. В аграрном производстве России за последние годы произошли радикальные изменения, вызванные переходом к рыночным отношениям. Эти отношения, основанные на учете реального спроса и предложения, развитии конкуренции, призваны активизировать производственную и коммерческую деятельность. Расширились права и полномочия сельских товаропроизводителей. Для того чтобы хозяйство без потерь вошло в рыночные отношения необходимо эффективно использовать имеющийся производственный потенциал. В Ростовской области имеется мощная масложировая промышленность, суммарная годовая производительность которой, в пересчете на семена подсолнечника, составляет 800 тысяч тонн /29/. С переходом на рыночные отно- пения площади посева подсолнечника в Ростовской области увеличились гочти в 1,5 раза и достигли 452 тыс. га. На предприятиях масложировой промышленности применяются технологии мирового уровня. Однако конкурентоспособную продукцию они смогут производить только при условии техни- юского перевооружения. В то же время, за счет удорожания энергоносителей ыросли и затраты предприятий на выработку 1 тонны масла, так по сравне- шю с 1990 годом они увеличились в среднем в 9,5 раз /30/. Для преодоления всех этих трудностей необходимо использовать науч- [ый потенциал в целях улучшения технологического оборудования по энерге- ическим и другим критериям, что позволит существенно повысить качество [родукции и снизить ее себестоимость. На предприятиях масложировой промышленности используется разнообразное электрооборудование, но самым энергоемким является электронагревательное оборудование. Это оборудование используется для влаготепловой обработки измельченной подсолнечной мятки, что позволяет снизить актив- гость ее ферментной системы и облегчить отделение масла. Одна из таких распространенных отечественных разработок — электрифицированная шнеко- зая жаровня, выполняющая функцию инактивации подсолнечной мятки перед трессованием. Она обладает малыми габаритами и весом, высокой производительностью. Способ нагрева, используемый в данной жаровне позволяет автоматизировать ее работу, улучшить экологическую обстановку вокруг мас- поцеха по сравнению с нагревом паром и подсолнечной шелухой. Вместе с тем, имеются недостатки в конструкции, что приводит к увеличению энергоемкости технологического процесса: — не уделено должное внимание теплоизоляции, что позволило бы снизить потери в окружающую среду; — из анализа характеристик процесса регулирования видно, что при использовании контактного регулятора температуры инактивации наблюдаются эолыпие колебания при регулировании, и в связи с инерционностью конструкции, наблюдается автоколебательный режим; — при выходе из строя отдельных нагревательных секций снижается выгод подсолнечного масла и его качество при той же производительности уста- говки по мятке. Анализ существующих исследований известных ученных проф. А.М «олдовского, Н.М. Подольской, С.Г. Тарасова и проф. Р.Ф. Скаковского /9, 24, 7, 68, 83,95,96/, методов расчета теплового баланса жаровен показал, что все ни дают лишь приближенные значения параметров. Нет конкретного описа- шя распределения тепловых характеристик от объема жаровни и во времени, . также отсутствуют расчеты геометрического расположения нагревательных лементов, что затрудняет определение параметров жаровен, выбора систем юддержания теплового режима и средств регулирования. Отсутствует уточненный расчет энергозатрат на процесс влаготепловой обработки. Нет исследований работы электрифицированного шнекового инактиватора при аварийных режимах, таких как: обрыв фаз и выход из строя отдельных нагревательных элементов. Возникает следующая проблемная ситуация: с одной стороны, знедрение электрифицированных инактиваторов позволяет улучшить условия груда обслуживающего персонала, появляется возможность поддерживать бо- нее точно температуру в зоне нагрева, увеличить выход качественного масла, эднако, большие энергозатраты и стоимость электроэнергии, отсутствие методик расчета тепловых режимов и устройств поддержания температуры не позволяет широко внедрить это оборудование. В связи со всем вышесказанным сформулирована цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является снижение энергоемкости процесса инактивации мятки подсолнечных семян и потерь масла путем совершенствования конструкции электрифицированного шнекового инактива- гора и усовершенствования управления его теплового режима. 1. на основе анализа технологического процесса влаготепловой обработки и его тепловых характеристик выявить основные факторы, влияющие га энергопотребление инактиватора; 2. разработать тепловую математическую модель жаровни; 3. на основе тепловой модели разработать методику расчета теплового аланса электрифицированного шнекового инактиватора; 4. рассчитать тепловые параметры и предложить конструкцию электрифицированного инактиватора; 5. исследовать динамические характеристики теплопотребления при »азличных режимах работы инактиватора и дать рекомендации по их улучше- [ию; 6. предложить принципиальную схему САР процессом инактивации и эазработать бесконтактный регулятор температуры инактивации матки; 7. провести лабораторную и производственную проверку электрифици- эованного инактиватора, определить экономическую эффективность и дать эекомендации производству по модернизации существующих инактиваторов. Объектом исследования является электрическая сеть, питающая элек- грифицированный инактиватор, инактиватор, подсолнечная мятка и растительное масло. Предметом исследования являются процесс инактивации и зависимость маслоотдачи подсолнечной мятки от технических характеристик электрооборудования шнекового инактиватора. Методы исследований. В работе использованы основные элементы теорий теплопередачи, электронагрева, автоматического регулирования, методы математической статистики, физического и математического моделирования. Научная новизна работы заключается в следующем: — получена универсальная теоретическая модель процесса нагрева тел инактиватора, учитывающая конструктивные и теплофизические особенности материалов и конструкции инактиватора, позволяющая получить значения температуры корпуса, вала шнека и мятки в переходном и установившемся эежимах для инактиватора любых размеров и производительности; — получена методика предварительного расчета и уточненная методика эасчета энергетических и геометрических параметров инактиватора шнеково- ч) типа, позволяющая определить необходимость применения и рассчитать :епловую изоляцию; — предложено использования промышленной установки поддержания шкроклимата в птичниках «Климатика — 1» для регулирования температуры ! инактиваторе шнекового типа. Реализация и внедрение результатов работы. По результатам иссле- (ований разработаны и внедрены на маслоцехе ОПХ «Сорго» тиристорный регулятор температуры инактивации и теплоизоляционный кожух, которые за три года работы доказали свою эффективность. Апробация работы Основные результаты доложены и одобрены на научно-технических конференциях АЧГАА (г. Зерноград) 2021-2021 гг., ВНИП- ТИМЭСХ 2021-2021гг., Ставропольского государственного агроинженерного университета 2021гг., Ростовского филиала Московской государственной технологической академии (Ростов-на-Дону) 2021гг., Краснодарского государственного аграрного университета 2021гг. Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ. Объем работы. Диссертация состоит из 4-х глав и приложения. Изложена на 151 страницах, включая 21 таблицу, 49 рисунков и библиографического списка из 134 наименований. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ИНАКТИВАТОРА ШНЕКОВОГО ТИПА 42 Подготовительные процессы производства растительного масла из семян подсолнечника Качество промышленного растительного сырья — семян и плодов масличных растений — регламентируется нормативными документами (ГОСТами, ОСТами, ТУ и др.). Во всех стандартах на масличные семена установлены нормы по влажности, засоренности и свежести, а также конкретизированы требования к масличному сырью в зависимости от поставщика и принимающей организации. В нашей стране основное масличное сырье — семена подсолнечника. Из семян подсолнечника вырабатывают свыше 85 % общего количества производимых растительных масел в России. Семена для промышленной переработки должны иметь влажность не менее 6 и не более 8 %, содержание сорной примеси не более 3 %, масличной — не более 7 %. Не допускаются присутствие семян клещевины и зараженность вредителями (кроме зараженности клещами не выше II степени). Важный показатель качества семян подсолнечника — кислотное число масла. По значению кислотного числа масла семена различают по классам: высший (не более 1,3 мг КОН), первый (1,4. 2,2 мг КОН) и второй (2,3. 5,0 мг КОН). Партии семян подсолнечника, пораженные белой и серой гнилью, резко снижающей качество пищевого масла, размещают и транспортируют отдельно, чтобы исключить возможность смешивания с другими партиями. Химический состав, физико-химические свойства семян подсолнечника, поступающих на переработку в зависимости от сорта, условий возделывания, послеуборочной обработки и хранения семян колеблются в значительных пределах. Подготовка масличного сырья состоит из очистки семян, кондиционирования по влажности, калибровки по размеру, обрушивания, отделения ядра от оболочки, измельчения, жарения (приготовление мезги). Очистка семян. Засоренность семян, поступающих непосредственно в производство, отрицательно влияет на качество продукции, повышает потери масла, увеличивает износ машин и аппаратов, уменьшает их производительность и создает антисанитарные условия труда. Очистка семян от примесей основывается на различии основных физических свойств семян очищаемой культуры и сопутствующих им примесей. Последние могут отличаться от семян по размерам и форме, плотности, аэродинамическим и магнитным свойствам. Поэтому для очистки семян от примесей применяют различное техническое оборудование с использованием различных принципов очистки. Кондиционирование семян по влажности.Сушка — необходимая технологическая операция при подготовке масличных семян к переработке, так как ее эффективность также находится в прямой зависимости от оптимальной влажности. Влажность масличных семян определяет эффективность таких технологических процессов, как обрушивание, отделение ядра от оболочек, измельчение ядра, жарение мезги, извлечение масла. Технологический режим сушки считают оптимальным, если он был максимально коротким и в процессе его сохранилось или даже улучшилось качество семян и содержащихся в них масел, улучшились технологические свойства семян. Выбор технологических режимов сушки определяется химическим составом и физико-механическими свойствами семян, а также конструкцией сушильной установки. Калибровка семян по размеру(применяют пока еще редко). Калибровку и кондиционирование семян на производстве можно осуществлять и в иной последовательности: сначала семена кондиционируют по влажности, а затем калибруют. Семена одного и того же растения имеют различные линейные размеры (длину, ширину, толщину), что связано с другими физико-механическими показателями, например с прочностью плодовой оболочки. Поэтому перед обрушиванием семена целесообразно калибровать (сортировать по размерам). При обрушивании калиброванных семян более полно разрушается плодовая или семенная оболочка, ядро остается целым, снижаются потери. Следует отметить, что не все виды семян нуждаются в калибровании и обрушивании — масличные семена, относимые к группе «бескожурных», после очистки от примесей измельчают и подвергают влаготепловой обработке (жарению). Обрушивание семян. Просушенные семена поступают в распределительный шнек над рушками, которые предназначены для разрушения оболочки семян (лузги), с тем чтобы в дальнейшем ее отделить от ядра, содержащего основное количество масла. По технологическим нормам качество рушанки должно соответствовать следующим требованиям: при переработке подсолнечных семян содержание недоруша и целых семян в ней не должно превышать 25 %, сечки — 15, масличной пыли — 15 %. Отделение ядра от оболочки. После обрушивания (шелушения) рушанка поступает на разделение по фракциям: ядро, оболочку, целые семена, недоруш. Оболочка выводится из производства, ядро направляется на измельчение, недоруш и целые семена — на повторное обрушивание. Для разделения рушанки применяют аспирационные семеновейки. Необходимо проводить контроль ядра и лузги. Измельчение ядра и семени. Измельчают семена (плоды) после отделения оболочек (ядро семян) или семена, перерабатываемые без отделения оболочки (нешелушеные), или семена бескожурного типа. Измельчение в производстве растительных масел имеет важное значение, так как сильно влияет на выход масла и производительность основного оборудования. Измельчают семена (лен, конопля и т. п.) или ядро масличных (подсолнечник, клещевина и т. п.), при этом образуется продукт, называемый мяткой, из которой можно извлечь масло при существенно меньших внешних воздействиях, чем из целых семян или ядер. Главная задача измельчения ядра семян — максимально возможное разрушение клеточной структуры, а также придание материалу определенной внешней структуры, оптимальной для последующих технологических операций, способствующих более полному извлечению масла: жарения, прессования, экстракции. При измельчении необходимо достигать оптимального размера и наибольшей однородности. В процессе измельчения изменяется не только структура маслосодержащих материалов, но и локализация в них липидов. При этом по мере разрушения клеточных оболочек разрушается и маслосодержащая часть клеток и все большая часть масла высвобождается и сразу же покрывает образующуюся огромную поверхность частиц в виде тонких пленок. Однако масло не вытекает из мятки, потому что оно связывается на создавшейся и вскрытой при измельчении широко развитой внешней и внутренней поверхности сильным молекулярным полем. Ядро и семена измельчают различными способами: сжатие со сдвигом, истирание, удар, раздавливание. В машинах для измельчения, среди которых распространены вальцовые станки, реализуются названные выше способы измельчения в различных сочетаниях. В частности, на валках происходят обычно раздавливание, но частично и сжатие со сдвигом, и истирание. Способ измельчения материала зависит от соотношения окружных скоростей валков, измельчающих семена, и состояния их поверхности: нарезка, ее форма, глубина. Свойства материала, подвергаемого измельчению, а именно влажность и лузжистость, существенно влияют на качество измельчения. Оптимальная влажность ядра для измельчения на вальцовых станках составляет 5,6. 6,0 %. Избыточное содержание в материале лузги, обладающей твердой структурой, ухудшает качество измельчения. Приготовление мезги (жарение).Для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мятки, и облегчения его отделения от нежировых компонентов мятки в технологии производства растительных масел применяют влаготепловую обработку мятки — так называемое жарение. В промышленности известны два типа жарения: влажное и сухое. Сама операция влаготепловой обработки включает увлажнение капельной влагой или водяным паром до заданного значения и последующую сушку перемешиваемого слоя материала при подводе тепла до заданной влажности и температуры. Наиболее распространенные аппараты для влаготепловой обработки мятки — чанные жаровни, в которых в верхнем чане проводится увлажнение, а во всех последующих чанах — сушка. При увлажнении необходимо обеспечить инактивацию ферментной системы в мятке, что приводит к подавлению нежелательных процессов накопления в масле негидратируемых фосфолипидов и свободных жирных, кислот. Мятку увлажняют до 8. 9 % и нагревают до 80 0С (для инактивации фосфолипазы-D). Второй этап влаготепловой обработки — высушивание (жарение) до влажности 5. 6 % и температуры 100. 105 0С (перед форпрессованием). Таким образом мятка превращается в мезгу и поступает в шнековые прессы для съема масла. Способы получения растительных масел Масло из семян извлекают двумя основными способами: механическим, в основе которого лежит прессование измельченного сырья, и экстракционным, при котором специально подготовленное масличное сырье обрабатывают органическими растворителями. Извлечение масла прессованием. Механический способ получения масла путем прессования масличного материала, прошедшего предварительную подготовку, распространен практически повсеместно не только на прессовых маслозаводах, но и на маслоэкстракционных заводах, где основной остается технологическая схема форпрессование — экстракция. Исходная мезга представляет собой сыпучий пористый материал. При всестороннем сжатии под действием прилагаемого давления происходят два тесно связанных между собой процесса: отделение жидкой части — масла; соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием брикета — жмыха. Получение растительных масел методом экстракции. Растворители, применяемые для извлечения растительных масел методом экстракции, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним техникой и технологией экстракционного процесса. В общем виде эти требования определяются стремлением получить наибольший выход масла при экстракции, обеспечить наилучшие качественные показатели готовой продукции — масла и шрота, избежать вредного воздействия растворителя на организм человека и обеспечить безопасность работы с ними. В практике экстракции растительных масел наибольшее распространение получили алифатические углеводороды, в частности экстракционные бензины, гексан и нефрасы. Форпрессование — экстракция. После форпрессования оставшийся материал — форпрессовая ракушка (жмых) направляется на экстракцию для окончательного извлечения из него масла. Предварительно он проходит соответствующую обработку, цель которой — создать оптимальную внешнюю и внутреннюю структуру для извлечения масла растворителем, для чего жмых дробят на дробилках (молотковых и дисковых), проводят кондиционирование в чанных жаровнях, лепесткование на плющильных вальцовых станках. Форма частиц материала в виде лепестка (пластинки материала толщиной примерно 0,4 мм) позволяет иметь в экстракторах легко проницаемую растворителем массу материала. Из-под плющильных вальцов транспортерами лепесток направляется в экстрактор. Лепесток из форпрессового жмыха — это не единственная возможная структура экстрагируемого материала. Известны и применяются крупка и гранулы, получаемые без плющильных вальцовых станков. Экстрактор является основным аппаратом экстракционного цеха: он предназначен для извлечения масла в растворитель при противоточном контактировании. В качестве экстракционного растворителя применяют бензин с температурой кипения 65. 68 0С. Образовавшийся раствор называют мисцеллой, которую после экстрагирования фильтруют на специальных фильтрах и сливают в мисцеллосборники. Для отделения масла мисцеллу направляют сначала в предварительный, а затем в окончательный дистиллятор, где ее обрабатывают горячим паром с применением вакуума до полного удаления растворителя. Полученное масло выводят из дистиллятора и охлаждают. Затем его взвешивают и направляют на очистку. После окончания экстракции шрот содержит масла около 1 % и растворителя 40 %. Его обрабатывают острым паром с применением вакуума для испарения (отгонки) растворителя, подсушивают, охлаждают и измельчают. Дата добавления: 2021-10-12 ; просмотров: 1704 . Нарушение авторских прав Исходная мезга представляет собой сыпучий пористый материал. При всестороннем сжатии под действием прилагаемого давления происходят два тесно связанных между собой процесса: отделение жидкой части — масла; соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием брикета — жмыха. Оцените статью Вам также может понравиться Кукуруза в заморозке: вареная или сырая – какая лучше? Кукуруза – это поистине уникальный продукт, который 061 Мастер-класс: Как использовать замороженные дрожжи для теста и достичь идеального результату Хотите приготовить идеальное тесто, но испугались использовать дрожжи? 015 Контрактубекс после срока годности: риски и выгоды использования В нашем времени медицинские препараты являются неотъемлемой 05 Лучшие секреты консервирования: Как готовить вкусные огурцы без хрена на зиму Зимой наши столы не обходятся без консервированных 03 Как сохранить все витамины и свежесть сока: лучшие способы замораживания Свежевыжатый сок – это отличное источник витаминов 03 Как стерилизовать грибы в банках в духовке: советы и краткая инструкция Грибы — это вкусный и питательный продукт, который 041 Кулинарный совет: Как правильно мариновать огурцы с использованием свежего укропа? Огурцы — один из самых популярных овощей на нашей кухне. 03 Лучшие места для хранения турецких сладостей: советы и рекомендации Турция славится своими сладостями: от изысканных баклав 015 Карта сайта