автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии разделения продуктов обрушивания семян подсолнечника методом аэросепарации

- г-, г -,

1 !а правах рукмики

Орлов Борис Юрьевич

удк

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ОБРУШИВАНИЯ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА МЕТОДОМ АЭРОСЕГ1АРАЦИ И

ОкшкЫьпосп. (Б. 18.06 -Тсхншюшл жнроп Э(^)нрных масел и ня|х|и(»кч>1!0-косчстческил пробегов

Л|по|*ч)и'!«и /умхчнашш I та» юси п к.* ую кж с I и мм кандидата гихнических наук

I. ( ;>нкт-! 1ете])0у]>г Р//7 I.

Работа hi. и KV тони u Ceiu-poKimiftoacmj (¡»иначе Все(юсашского iiHV'ui(Kicc.ie:vj[raieii>cic()nt ииашута жиров.

Научный 1пт)Ш)Д1п ел1,-Д(Ж1ор технических наук С.Ф, Вьисова

Oc¡)iimiiyibiibieouiwiieirii,i-/i.t.ii., пр<к|>еш>р ILM. Васпшиец

K.T.Ii., A.C. Саиус

Ikviyiiiuiiopr.ijiinaiijia: ДО «МЖК Краепо;т|ккии»

На >ассданш! диссерглшонн»!« Coiwrtt Д.020.71.Ш iw) íkeporatii-ticoM наумио-иселсдонагс.н.ск-ол! mieimyre жпроп но ivipecy: г. Giiiicr-IIcic|)oypl,y.i. Черннхоноали К), 1сонфе|>енцк1Л.

Лшорефера! раюслаи "5 " июня 1997 г.

dlмм Ш7

Защит сосиппси

час.

Учс/н.ш cciqx'i лрь днеаршшмшино Сонета

.ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .

Актуальность тем-' исследования, Внедрение в сельскохозяйственное гтро наш доте о новых истодов семеноводства прогрессив-них технологи!! обусловило со э дани о сортов и гибридов масличных семян о повышенно!'! урожайностью и паоличностью, но это в свою очередь оказало существенное Елиянне на их технологические свой стеэ. При переработке высокомасличных семян подсолнечника, являющегося основной масличной культурой, на маслодобывающих заводах затруднено отделение л?:зги из обрушенных семян. Потери масла с луэгоь увеличиваются и в' некоторых случаях превышают величину потерь со прогон, составляя, Таким образеч, значите,пь-шо общие потери масла в производстве. Наблюдается рост лузяя-стости перерабатнваемого дара, что способствует переходу в гао-.ло некоторых нежелательных веществ, ухудшающих качество и товар ннА гид иасла й прота.

Одним из осяокиг направления совершенствования технологии подготовительных процессов при переработка Ецсокомасличных сортов" и гибридов подсолнечника является максимальное отделение плодовой оболочки от ядровой СракциИ, йслученйоЙ в процессе обрушивания се;'ян. Для эффективного Енделеная лузги из продуктов обрушивания требуется совершенствование технологии разделения рушанки впсокомасличного подсолнечника, что является актуаль-Н1П1.

ОсиоЕНие_ задачи исследования :

- оценить эффективность существующего оборудования для разделения руианки сс-глн подсолнечника,

- определить причини обмаслпваиил лузги рушанки в процессе разделения,

- исслоловать влияино содержания свободной лузги в рупанко

на пропэподнтольяоегь • ссртлрсэочиих спт, взаимодействие воэдтл-

ных потоков У. продукте" сбрушизанк". семя:1. подсоли <зч:ц!г.я,

- изучить влияние каскадной вэрое-епарации на качество разделения руаанки сеиян подсолнечника;

- разработать принципы совершенствования технологии разделения продуктов обрушивания иетодоы аэросепарации. ..

Цель работы. Исследовать и разработать эффективную технологию и оборудование для разделения рушанки сейян подсолнечника иетодои азросепармрования.

Научная новизна работы: - Установлено, что эффективность разделения рушанки сеыяй подсолнечника зависит от содержаний в ней свободной йузгй.

- Показано, что коэффициент прений рушанки сеиян подсолнечника о гладкую й перфорированную ыёталличёскйе поверхности зависит ог содеркания в Heu свободной лузги.

- Определено, что одной из основных причин о<биаслив0ний лузги является капиллярное и адсорбционное связывание в порах лузги ыасла, выделяемого'из рйзруиенных сфёросои s Процессе разделения рушаНкй на ситовой поверхности.

■ - Выявлено Изменение количественных характеристик капиллярно-пористой системы лузги лрй воздействии на неё влаги и температуры; при этой увеличивается содержание иикро- и ыезопор, возрастазг общая пористость, при одновреиенном уменьшении объема пор, что обуславливает более сильное связывание ыасла в порах лузги.

Практическая ценность работы:

Разработан принципиально новый метод сепарации компонентов рушанки, включающий первоначальное их разделение в каскад-ко-воздушноы потоке ,с последующий контролен получаеиых продуктов на врвщатейоя перфорированной поверхности

Разрайоганя технология д оборудование для разделения рушашси семян подсолнечника, odeспе чивагагдав сокращение потерь ira ела с лузгой, получение низколуз-гоеого ядра, что приводит к у.лучаению качества прессового масла и увеличивает срок службы (Зрргфессового оборудования.

' Внедрение предлагаемой технологии и. оборудования позволяет сократить металлоемкость я количество технологического обору-доёэния на 76,6$, снизить потребность электроэнергии на 12,15 квт при.переработке I.тонну сбиян на участке Подготовительная процессов.

Реалпэацт результатов цйслэдованяя; Разработанная технология и оборудование Принят» к внедрению АО "Невйняошсский :.!ЭЗ"'п I9S7 г.

Апробация работ. Основные результаты диссертационной работу доложены йа Всесоюзной конференции "Новые Исследования молодых учейи& и споЦйалис1оЁ в.областй масло-мровой Промышленности" (г.Ленинград, 1991 ï\h S'il! конференция моЛодШ: ученых и специалистов, посвященной бО-л&тйю образования М1ШП {г.Москва, 1991 г.), секциях УЧеноз^о совета Сзйёро-КаЬказского фйлиала ; BlKtl ж'роз, Международной конференций "Рацйональные пути нс-пользовашй вторпчних ресурсов агропромышленного комплекса" (г.Краснодар, ÎSS7r),. - .

Публикации .результатов- исследований: По теме диссертации опубликовано 7 нвучких статей д тезисов докладов, получено авторское свидетельство В 1594206 и Патент РФ J'-20II438.

Структура к объем работы . Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, заключения списка литературы; вкллчает ' страниц машинописного текста, рисунков, таблиц. Список литератур!; включает

. источников отечественных и anpyiorittr,:. авторов.

- б -

ЭШ1ШШНГАЛШЯ ЧАСТЬ I. Объекты и методы исследования

Объектагл лабораторных наследований являлись семена подсолнечника сортов - Лидер, Родник, Кавказец, Первенец улучшении:! , Юбилейнш": 60; гибридов - Краснодарский 885, .Краснодарский 906, Краснодарский 917, Полэепк; моделыше смеси, составленные пз прогс/ктсв обрушивания производственных смесей септ. Б пр'о-мпшлеших 7,'слоезлх эксперименты проводились с использованием рузпши; производственних смесей семян подсолнечника .вирагднЕае-мого на полях Краснодарского и Ставропольского краев, Ростое-ско:'5 области .

Особонностп свойств структуры семян подсолнечника определялась методом сгетогоЛ п элоктропносканпрующей микроскоп:»!. Порокуи структуру лузги оценивали методами ртутной порометрии.

Отбор проб, анализ семян, промежуточных продуктов переработки осу1цэотелялись стандартными методами, принятыми в масло-

Г.НрОЕО'"; ППО!:11'!Л9!П!ОСТИ.

Оценка результатов усследовлнхй проводилась по общепринято; методикам обрабоггл г>г.спериуеитглышх данных.

2. Исслсдэгянис причин обмлсливанля лузги рушанкн в процессе разделения и оценка э'тсект.чвности существующего оборудования сепзрацнонного участка

Исследован механизм обмаслйганхя лузги в процессе розг.оле-

нгл руг.ШЕН сег.'ь! подсолнечника. При использован:::: судестауше-

го метода, прокус: :л?р::впэдего .яроррзрлтельное разделение ирс-

17,'ктов обругизгнн.ч на ентегих поверхностях, установлено,что про

:;сходит поэтапное заполнение пг>р у. з:аш:ллярор лузга :.'яслом.

Сначгла масло адсорбируется на р ну тронной етверхнее?и тпппо-

о

портних макрокапдллпров ( 60СССМ2ССС-0 А ), образуя псл::::пле-

жается о 26,ОЙ до 21,0$ при сепарировании рушашш на аспираци-онной семенове&се'И до 20,6Й при.использовании разработанной установки. Одновременно происходи! перераспределение групп пор по размерам. При разделении рушанки на семеноЕейках масло про-двйгаетсяБболев глубокие слои пористой структуры лузги, заполняя мезо- и микроиори, извлечение из которых масла затруднено. В случае разделения рушанки с использованием разработанного оборудования, вследствие'сокращения времени я.интенсивности контактирования ' маслоссдержящих часТиИ о лузгой на этапе раз-• деления рушанки на лузговуь и ядровую фракции ( I этап) происходит незначительное замасливание лузги я Масло сосредотачивается в транспбртйих макропорах. удерживаясь В них онлайн йояигголекулюной адсорбции. Количество адсорбированного масла мало для ■ его-продвияейия в úeáo- и г-йкропоры. 3 -процессе окончательного разт&шая рушайки на вращающейся перфорированной поЁерхностй ( П этап) происходит дальнейшее контактирование лузги с оставшимся Количество« масдосойержйщего материала, что обуславлйсае* некоторой продЁйяейае Масла ЬглубЬ пористой структуры лузгй, которого все же недостаточно для проникновения в мезо- и miitpoflopíli Это подтверждается различием объема пор лузги,- прошедшей этап разделения рупанки.на сеиеноЕейкв и разработанном оборудований.( табл. I). :

Исследовано влияние традиционных режимов влаго-тепловоА обработки на изменение количественных характеристик пористой сйстеяы> лузги семян подсолнечника. Установлено, что е процессе обработки' уменьшается.удельная поверхность пор' структура лузги. При этом происходит преимущественное перераспределение размеров, пор в-сторону их уменьшения.(рис.I}-.Это .определяет увеличение связанности масла в структуре лузги семян, что отрицательно скззивастс.*: на его ткстрзгнруемости. При извлечен::::

масла из нгтивней 7. погЕнргнутсй влаго-тепловой обрз'с?у.ч лузги-

Таблица I.'

Основные показатели. Пористой системы лузгй семян подсолнечнике, прошедшей процесс сепарирования

î Луз га : Существ:; ; Разработанный исходная :щий Hé-',.. метод разделен

" ' : леНияЗДё" 1 этдп :П эта11

Основные характеристики пористой, систему

Плоцадь поверхности пор,

{.r/v 19,235 16,013 17,742 16,192

Объем пор ,.г,м3 / г 1570,38 1205;147 1414,78 1387,844

Общая Пористость 63,443 61,667 62,250 62,704

Массовая доля груш пор,!?

37-600,А ■ o.i 2.6 7.4 7Д

600-10С0,А 4.9 2,7 . 4,1 4.4

* 1000-6000,4- 45,7 50,3 57,6 : 53,3

6000-35000, -Î . 12,0 13,5 10,3 ii.î

35000-60000,/ о 0 ' С | 2,9 ; 3,9 3,5

60000-420000,4' 26,0 ■ 21,0 16,4 20,6

.М.зслзгаюсть лузги, £ im •

о.с.в. . 1.6 3,5 ' i.e- 2,5

установлено. v.:o остаточная масличность натишой лузги составляет 0,895? на а.с.в., а обработанной - 1,13^ на а.с.в.

Исследовано влияние содержания в рущайке свободной лузги на производительность сортирующих плосю!Х сит. Установлено, что количество проходящих частиц за одно.н то же время продол-хштельиости просеивания , с' уменьшением содержания.свободной лузгй в модельной смеси, значительно увеличивается. Так, за 3 мин. продолянтаяьнооть- процесса проселванм сиьси^ ,в которой Содоряится 20% свободно:": лузгя, КоэданодеЯт йзвлечеНИя . составляет* величину 0,Zl¡ За это же время йродолжитйльносуи процесса просеивания смеси, в которой'содер-канйа СЕоббдно?: л?уэг5* уменьшилось до 12$ , коэффйцкзнт1 извлечения составил 0,41, а при .отсутствии свободной лузгй соответственно Ь,52.( рис. 2).

■ Выяснено, чгр с уделичеиасл содержания свободной лузги от.О До 20$ слой модельной смеси увеличивается в 2 раза ( тайл. 2).

; • • ' ' Таблица 2

■' Зависимость гойщШ слой модельных смесай of количе-'•. ственного содержания свободной лузгй tipil постоянной • '•' •

масса рушанки

Параметры'моде лын к ■ : ■ - . Ъ опыта

• . смесей : I : 2 : ". 3 " : .'4 : 5

Содержание лузги, 1о . . 0 ■ 6 12 16 .20

Слой;'мм. '• . -7,7 ' 9»6 . ■ : И,б 13,25 15,0

.Определена зависимость коэффициента трения рушанкп о.сортировочное сито от количественного содержания в ней свободной лузги.' Получение данные представлены в табл. 3.'

Таблица 3

Зависимость коэффициента трети смеси от содержания в ней свободной лузги

Показатель : Содержание лузги в смеси,$_

: 0 : 9 : 10 : 18 :Ю0

Коэффициент тренд,т по металлической поверхности 0,369 0,407 0,427 0,441 0,457

Коэффициент трения по си-

товсЯ поверхности 0,391 0,520 0,582 0,682 0,835

Установлено, что величина коэффициента трения увеличивается с увеличение;! сопертлния ,CEo6onnc:"i лузги в спеси ~й чщ

рззлпчняРего величин;: к при гвихенул Материале по ептово/. и гладко:'; металлической поверхности.

Анализируя пелучпнмиэ экспериментальние данние н имеющиеся сведения , установлено, что рассев семеиовейки не. обеспечивает четкого разделения р;\шш:п по размерам. Это обусловлено тем, что сспарнроглниэ преходови'х Грзкций на сите рассева и их прошшног'екне к поверхности сита це успевает завершиться. С увеличенном нагрузки рэсозга покаттели работа соменове^кн ухудшатся. В сноп очередь гтрсдэ.тг-ятсльнрсть просеивания грелкой фрлкцип руп:пнки, мрпгпрй развитт/п поверхность ( С-7 разде-лн)тгостпгзет 60 с, что приводит к абсорбированию масла лузгой и его потеря:,! в производстве. При пооеходе от 1 к 6-:г; каналу' . вей:и масличность лузги увеличивается от 1,93 го 5,СТ. Следовательно, для сюгеения потерь масла с лузгой необходимо применение «мод» сопаргфовгнхл рякккр сомгл гю-саг.к?чяул:а- ,иекпю-чадмрго ео :1?едаарйт<?ж>ке>е рагэд^екие на сиговых ¡гсвсрхносгях.

3, Иссяедоирнао взаЕиопойс^ик воздавших, ■ потоков !i продуктов обрушивания оемян подсолнечника

Фракциями , ■ обладающими крайними значениями скоростей витания ДлярушаЯхи, подученной о'максимальным отделением от ядра-плодонос оболочки в процессе обруившания и по ииеющеЛ целпх семян, являются ядро л лузга (. согласно интегральным кривда' витания ко;лпоненТов подсолнечной руиаики).

Определен« грашща разделения ' на": сракщгл рушатся

( ядро, лузга) при Ёоздействйи горизонтального воздушного пото-

движения

ка о переменно" скоростью , направленного по -ходуКматериала,

. _____ его

о углом входа/в поток об = .28 , начальной скорости

tfù * 0,2 м/сtVEUçotôff падения-. h * ВО №. №ую и луэговТв-

.Выяснено» Что Четкость границ разделения ~ " ]ГагтТЩйкций рушанкй подсолнечника, улучиается с увеличением скорости воздушного потока»

■ : Учитывая/ 4îd' при движений рушанки йо наклонной поверхности ПройсхоДи* самосортйровайиа составляющих ее частиц й лузга как-би- "вегшубаёт1' йа Поверхность * то тра ейторйН движения • легких я тджёжх фракция (ядро} лузга) пересекаются, Что видно из полученных эксперимента льшх даншх ( рис. 3 ). Это приводит к захваливанию ri укосу легкими частицами, обладающими большей парусностью , иаслосодержащего материала при движении воздушного Потока* навстречу движению разделяемого слоя.

При направления разделяющего ео яду иного потока пб ходу дли яеяйя'рушанки лузга, находясь в верхней части слоя , не имеет-' возможности интенсивно захватывать тяжелые частпци , пересекая траекторию их дрляення.

■ Кссле псе.-эно -лияняо ело.z- ( 5 ) моделью« ct.receii ( Я -78*, .1 - Z2P щго-т/'-:то- ойруасяаязд осмлн подсолнечника

на качество разделения крайних фракций рушашш ядро-лузга в горизонтально:* воздугшои потоке. Зндснено, что пра уменьшении слоя моадльцо£ смеси количественное разделение крайних фракций ядро-лузга улучшается. Так, при уменьшении оепарпруемого слоя с 20 мм до 6 г.-сл количество отделяемо:! условной дузгово{1-фракции возросло с 2Й до 21% ( рис. 4). Качественный состав ядровой фракции при скорости воздействующего потока 3,7 м/с, угла-входа в воздушник поток сС = 28° и скорости движения смеси 0,2 м/с представлен в табл. 4.

Таблица 4 ■

Качестизпнш! состав ягрог.ой фракции при разделении

глодольиих смесой в зависимости от Толщины слоя

Кошонснти модель-: но:'! спесп

Ядровая ^ракадя

: с? =5 г.с.г : сГ =10 ш* <Г =15 щ : 5 =20 ш

Ядро, « 9Э.74 87.64 81,25 : 79,60

Лузга, % 1,26 12,36 18,75 20,40

4. Разработка технологии и оборудования для раздолеш'л продуктов обруиг.кишя цемян подсолнечника методой каскалюй аэросепарации

• Ьвидл' того, что рушанкэ ссг.ш подсолнечника ягляется полилпсперстг.: материала::, Содержащим частицы с раз.тачнпг.п! сэроднна/пгееск.'ни! свойствами,' качественное ее разглление о.^но-кратнш !?оэг.е?'с'ггг.ом возгуздоге потока определенной скорости, практически невозмо.гло. Каскадйн;'; :.:етод пюгократного воздействия розпугнагх истоков 'на-разделяе^'п смесь предполагает :т.ого-кратное нзиснепие траектории "т;,.г:ен:,.я частиц с - интенсивном :::•: кентоктпповошеи друг с яру го:: из герзсипнгх' птср'хксстяк в процессе разделения. Дот руж?гс:и седин пелс.сл-

исчника, содержппси ядро с язрудолной •целостность« уль?рэ~=~

структуры в процессе обрушшашш .•■ приводит к капиллярному я адсорбционному связыванию в лорах .тузги масла', выделявшегося из разрушенных сг&зросом , йто вызывает его потери на данном этапа технологического процесса.

Проведены экспериментальные лабораторные исследования по разделению модельных смесей ..." .... руйанзей семян под-солнетнйка { ядра, лузга) на дё в фракции а мнбгократшм наложением слоя "лузга" на слой ''ядро" des перемешивания п двийейял горизонталького возд^аного потока от " тяжелых" Частиц к "легким", с целйю бйределенйя эс^гектишости пайноГо способа разделения. Состав модельной смеси : ядро - 783, лузга - 22Я. Скорость воздушного потока - 3,7 м/с. Результаты исследования указайУ в табл. 5 Я Tad.i. 6. , ■ ■

' Таблица. 5

.Количественное содержание Драной ядро-лузга при каскадном сепарировзйид

число ^докадИму- операций : Слой ( ) Ядровая

: Фрапршя,

да

Лузговая

Исходная■модельная ■ смесь ■' 15 78 „0 22,0

.15 06,02 3,98

2 15 89,97 10,03

з. 15 . ' 81,01 18,99

. Бияснеио, что прп лепользоганди каскадной сепарации воздушными потоками, направлен!!вдда в сторону движения.разделяемо-, го материала без перемешивания слоев "лузга" и " ядро" .количественное разделение ядровой в лузговоП йракцил.изменяется в соответствии с количеством операций.

- к - •

Определено, л то после малого последующего разделения количество даровой сракщш уменьшается,- а лузговой увеличивается. Это происходит вследствие перемещения лувгй е верхнюю часть сепарируемого слоя, из которой она легче выделяется {табл. 5). При анализировании качественного состава фракций ядро-лузга установлено,, что после каждого последующего разделения содержание лузги н ядроЕол и ядра в лузговой фрагдиях снижается (табл. 6).

. Таблица 6

Качостпснгчп'г состав ядровол л лузговой фракций при каскадном сепарировании

число каскадам операций; Ядровая^рэкцпя .: Лузговая секция

ядро ; лузга • : япро : лузга

I 79,3 20*7 47,5 . 52,5-

2 83,4 16,6 29,0 71;0

3 " 93,8 0,7 10,5 ' 69,5

СрпрниЕяя качественнее пеказато'::! ягровой ■.ЬтП'.ц'г:, получерно:: ирг, разделе лип слоя ( сР =15 ) г.сделышх сг.ссе'.'. однократш:к :: ?иогекрагш1.\! гоз^ег":стг^е;1 ззоэцуиного потока,установлено, что сслсржйнпс луэги в.ядреной 1тра:цяи сократилось нп 12,05?? ( тпбл;'1 г. тпбл. 6) пги Н.спользовашш кзсг.8ля0г0 г'е-тола раздолок:'.ч с !5?1гряглс1г/.ек бездумного потопа ст -пдра частиц : к лузге".

Исследования каскадного , разделения рупа.чз::! се: 1яи-подсолнечника воэлушшлг: потокам: дрог еде к:: на разрэЗстанно!: каг.ерзль но:; установке ( рз:с, 5), лру.нц/.поу ¿»[-стгия которой ягляетсл каскадное газ;цчш:::о ру.-г'.;:". сгман подсоянснккп Респ'слькхик возА"кшп.т, потокши:, на правденкам:: в стосону дз;с.:<?:-:хд мдторха-

ла ■ с одноррехент.ъ: уто^екхс.*! слоя

материала на полочках, жалюзи вследствие увеличения диаметра пересыпных элементов а отвеивания в каждом канала частиц, обладающих: большей парусностью.

Выяснена возможность■ разделения руданки семян подсолнечника, полученной в производстве шшх' условиях', на'две фракции ( лузговую, ядровую) с иЯ различными качественными показателями попеременной..значении- скоростей воздушных потоков в каналах усяштвни •( рис. Б). ,

'- Определен количественный состав ядровой и лавровой фпак^ : •• установку.оОВЗросмпмфК ей

циЗ при Подаче рушаакй в камеральнувг*: уТ, 16 от/с • ПеЗшжнбстй

руианки 7,65?. С увеличением скоростей воздушных потоков в каналах 1,2,3 о 2,15 ; .2,8а ; 4,50'до 3,40; 6,35 ; 6,4 5 ц/о соот-ветсТЕенно^оличество выделяемой лузховой (Тракции увеличилось с 19,08? до 28,97$ от общей-массы руианкя ( риб. 7).

- йачественй'ВЙ > состав • ядроЕой ("¡ракции . , ' приводе! в'табл. .

' Таблица 7

' Ка^бстЕешши. сослав Ацровой фракция-' ,

Состав рушанди

Исходная рушанка,%

: ■ Ядровая Фракция> %, . : режим 10 ■: режим 16 ¡режим '¿и

Свободна/! лу'зга Целяк

Яедоруш -' Ядро "

Сор

Масличная пыль

- 16,23 1,11 28,82 . 47,08 0,86 ■ 3,88

5,53 Г,09. 30,45' ¡50,92 0,46 ' '2,24

; 4,38 1.88 33,86 5 8,57 .0,47 0,74

•5,07 0,64 29,94 .63,19 0,41 0,54

■ Определено, что при разделении- рушзнки семян подсолнечника на -дге гГракцим ( лу-зговуо и ялроЕуи) при нагрузке камеральной устонсп-.н 1,16 ::г/с игплгшй результат ■( содзржзние лузги в адсй'^акш.,. .4,38 дс^^л пргуея^' Юэда-,

К .16 ( рис. 6. табл. 7). Вияснено, что при разделении рушанки на две фракции содержание лузгп в ядровсА фракции снижается на 73-78$ от исходного.

Исследовано влияние влажности рушанки на эффективность ее разделения на ядровую и лузговую фракции в каскадно-конус-ной установке. При увеличении влакности разделяемой рушащей ц неизменно!! скорости воздуиншх потоков е-каналах количестсян-ное деление на фракции ядро-лузга ухудшается ( рис/ 8). Это происходит вследстдие изменения аэродинамических свойств компонентов рушанки. Алл достижения отделения необходимого количества фракции " лузга",' ооогве-тствуичйго cyi.tr.ie "легких" частиц в разделяемом продукте, экспериментально' подбирались параметр« воэрушшгх потоков и определяйся количественный и качественный, состав получаегшх фракций.

Установлено, что при увеличении влат.ности обрабатываемо)'! рушанки семян подсолнечника необходимое количественное ее разделение па <fpa;:iun: ядро-лузга возможно, но при. этом изменяется' качественнпл состав разделоиних фракций. В ядровой (Гракции наблюдается увеличение содергэтнил свободно.': лузги, сора и г.г.с-личноП пыли ( табл. 8).

. Таблица 8

.КачествошшП coctqe яярого? фракции при увеличенной гласности руианкп

Влах- : Режим : Я д р о в а л 0 р а к ц и я, ГГ

кость,iS воздуы .-:-:—:-

• : них по^олнче ' cporio.V петяч : токов ¡с'гнен-:;1яЯ • " : :ноз со .-лузга : :. :дер::;а-: " _ : une _J_

13,6 20 77,69 7,72 0,93 32,35 57,16 0,88 .0,96

педо-руш

ядро

сов

• 'у'с-

* л"ч —

:ная :п::ль

ПроЕвданы исследования по выделению свободной лузги из ядровой составляющей каскадного разделения рушанка па фракции ядро-лузга с использованием модельных смесей компонентов ру -шанки, имеющих крайние значения скоростей витания. Учтивая содержание свободной луэгя в ядровой frpakipÍH 4,38^ ( табл.?), состав модельной смеси составлял : njrpo ~ 95*2,' л:/зга - 5%.

ВаясНено, что уменьшение содержавия свободной лузги в ли-деленном ядре достигаемся уменьшение:« слоя S обрабатываемого материала и угла его входа d в вертикальный воздушный поток. Полученяне результата для скорости воздушного потока 5 м/с и скорости движения материала 0,3 и/с указаны в табл.9.

Определено, что при угле входа 45°.и слое модельной смеси 15 мм Емпеляегся свободной лузги. При уМенычсшии угла входа до 0° й слоя до 5 .{ял происходит выделение свободной лузги до 85i от исходной в модельной стлеса.

Для■окончательного выделения аз лузговой (Тракцля масло-содоркацего материала использована осз.питэльная камера, состоящая ;i3 вертикального йоздуш!ого канала И, вращащапол перфорированной цилиндрической поверхности ( рас. 9).

Проведены эксперименталыше исследования hcl контролю лузги семян подсолнечника, прошедшей этапы ойрупшвания и разделения рушанкй в производственник условиях, с использованием осади-тельной камеру, в конструкцию которой при разработке заложен способ ннерцконно-сктоЕой пненмЬсепарации, отличительными особенностями которого являются високпе скорости воздушных потоков (8-15 м/с)' и обновления оптовой поверхности ( 90-ЮСЙ/с ). Это обуславливает вгсокис. удельные показатели осапительной хса-мерц, в 5-10 раз превкшащие удельтге нагрузки на единицу ширины ПСК п единицу ситовой площади.в традиционно используемих р РВО' видах оборудования. Розультати Исследования придедвии в табл.. 10.

Таблица 9

Влияние•слоя материала и угля.его Ехода е во-здугшцй поток на качество разделения модельной

• смеси •

|. Парэметри и =оо : у = 15° : о£. = 30° ' .оС =- 45°.

5 : <? =10 :«У=15г<Г =5-: г.?.; : им : ш : г =10 г мм : «Г =15: У =5 : сГ =10 : : ш : ■ ш : : ' г-от : ш. =10- :5 ш : . =15 мм

■Содертаии«» свобод- с>75 0<75 0>?6 0>дз 0>э4 Гд0 1Д2 ^ .1,27 . 1,30

НОЙ- ЛГ.'ЗГЯ в ядровой . '

фр;и:ц:;к С от исход- • •

него), 7 . у. Бнйос' .-про С ст исход-

кого) . ' - 1,92 ' 1,74 1,53 1,89 1,39 1,23 1,14 1,С6 , 0,95 0,73 0,68 ' 0,62,

Таблица 10

Показателя работы осадительной камари при обраЗогшГ" ■ отходящей лузгй сомян подсолнечника На ситовоЙ'повбрЗГносйь

Пор^-ориронанкай поверхность,

6 отверстий

Лузга исхотная- : ' Дузга подле сГ5рв$5?-, % :кй на сиговой лояерхнра»

общий- вй- : маслич-! общий-йи- : маслич- 'ти ноо : йосГь,%1 нос. ! НостьД

. 3,5 3,65 • 6,21 1,91 3,23

• 2,2 3,65 6,21■ ■ 1,96 с,2 9

Определен качественный состав лузгя до я посла

обработки ( тэбд* II).

Таблица II • Качественней сдстаи лузгогой фракция- ло и после оЗрйЗотки ' к осадите.?!,ной кагоре

НаипеНона-ШронЗЕОД ние г.-птс- :по лузге риала : т/сут

Целяк :Не*.о- ¡Ядро :Чзсл.: Гпт, ;общ.Шас-гг. :руш,£ : ъ :лшгь : :вц- :лич-

1 • • € • " «илп.

: % : " :нос,$йость % : %

£шя"С" - °»С<? °'47 ' 1'15 0.25 3,65 6,Я

Лузга после контроля 42,2 - 0,45 0,83 0,47' 0,69 1,8 3,21

Установлено, что при устойчивой протекании процесса с по даче:: на переработку до 50 т/сут лузги, пгп масличности исходно*. -4-6^, снижение потерь масла с отходящей дузго!! сокращается . на 20-301, что вялое irpoEocxo.ni:? эффект при использований аспир?цнонккх коленок. В отлитие.от зспйраЦионг'Х колонок, оездптелъноя кзмерз обеспечивает более полное выведение из лузги • кзелкчно!*. !Д:л:< ( .85-95^ в::есто 50-6095), а такле-отделение части ггпосз гд^а. < 30-5С?*) к некоторого количества мелких гдрл, агггезионно связанных с лузгой.

На основании выполненного комплекса исследований раэра-ботана эффектиЕнея гэхнология, ъ основнор^следующих арапов

Рушанка сэмян подсолнечника подвергается предварительному разделению на концентрических жалюзи каскадйо-конуоного , гшеЕ'.юсепаратора на "ядровув" и "^узгоеую" (^рагадаи, количественный состав которых определяется "тяяелиш" ■ ( ядро ) И "легкими" ( лузга, сечка, масличная пнль), регулирует.иш воздушш-;!.г. потокам!.

- Ядровая фракция; с содержанием свободной лузги.4-5^ разделяется е осадптельной камере на две фракции - ядровую й луз-говую. Последняя в сеоп очередь контролируется на вращающейся перфорированной поверхности.

Лузговая фракция', содержащая "легкие" частицы рушанки и вынесенное ядро, разделяется е осадительной камере на две фракции - ядроЕую и лузговую, содержащую лузгу, сечку и масличную пыль, которая в ск>в очередь разделяется на вращающейся перфорированной поверхности на фракции -"сход" - собственно лузга и "проход" - сечка й масличная пыль.

5. Технологическая схема участка-подготовительных операций ' •

Технологическая схема.участка подготовительных операций . (рис. 10)'включает в себя оборудование для выполнения следующих осноеннх технологических процессов :

- о'брупиЕанпо семян подсолнечника - бичевал рупка;'•

- удаление из рузагет лузговой ^лрз::ции-каскадно-конусний • . пневмосепаратор ;

- обработка, ядрогой фракции с целью выделешш из нее легких . • фракций - осалчтельная капера с ЕращающеГгся перфорированной поверхностью;

,. - обработка луягогюй ']эра::ц::::- с цель», поведения гасличксстп

огходэдей лузги до 0,2 -0.3> сверх

Таблица 12

Сравнительная таблица технологической типовой а разработанной схем на участке подгото-вптслыпгх. процессов производительностью 400 т/сутки по семенам подсолнечника

!Ь::ме::олзн::е . Тип :2ллшггная Количество единиц,шт. : Установленная мощность, квт

оборудования • оборудования :мопщость, : квт типовая схема : проект. : схе:ла : типовая, схема : проект.схема .

Бтсвая рупает' МНР 5,1 10 ■ - 51 -

Семоновейка М2-С5С 4,5 14 - 63 -

Бичевал руш:а м-;,шр 5,1 - 2 - 10,2

Пневмоселяратор кк-пс 2,2 - 2 - 4.4

Нория П-50 7 10 I 70 7

Шнек' УШ2—4 2,2 ■ 18 4 39,6 8,8

Вентилятор ШЩ-3 2.8 9 • 6 25,2 16,8

Рукавний фильтр ЗФ-140 - 18 - - -

Циклон - - 8 6 -

Асйирационная колоша - — 3 - - 1

Всасывающий Фильтр - • - 2 - - м • ~ 1

И т о г о 90 21 248,8 47,2

тельная камеру о Бращаадейся перфорированной поверхностью.

Сравнительные данные с/шествуюшей Типовой и разработанной • ва уозановке

схем разделения; рушанкм\/производительноотью 400 т/сутки семян

представлены в табл. 12. '■

ПрИ использований разработанной технологической схемы раз

деления' рушащей семян подсолнечника производительностью 400 т

в «утки семян производится сокращение^ЩщЗдин/твзшол.огйчв-

,: ;' —иейыав

ского оборудований на 76,6%; .требует производственных ило-

щадеЙ й снижаетоя потребление электроэнергии на 12,15 кет при

переработке i ч ее.'ыш подсолнечника. '

выводи

Í. Произведено иссдедоваяие и дана качественная. ВДенка • работы асп.чрацийнной -бемейовейкя прм' разделении руыайки семян подсолнечника,' . ■

■ v Установлено, что осясвшш Недостатком йспмрационной Семенов ейки яелявтся предварительное деление рущанки tío линейным размерам йа сортирующих елтех.

' 2«. Установлено,.что'йрйчиной относительно ёисоком урбвйя масличноотй отходящйй лузги является ее'интенсивное обмаслива-нз:е в процессе просеиваний рушаики йа ситах рассеЕа, й принятая йапраЕленнобть движения рабочего потока воздуха в каналах аспирациоййой камеры в сторону от "легких" частиц к "тяжелым".

25. Определено, что при разделений рушанки.на оеменовейках масло продвигается в более глубокие слои пористой структуры " лузги, започйяя мезо- и шжропорй, извлечение ев которых масла ■затруднено. Поэтов необходимо исключить длительный и интенсив ний контакт лузги и маслосодержащего материала й процессе-разделения :ру танка. ' •'.-.,'•''.

^, Выявлено, Что низкая производительность сененовейки обусловлена количественным содержанием в руианке свободной лузги, обладающей високой степенью, ^рпкдионнооти, влияющей на замедление скорости даиженйя проходових частиц через слой рушанки. на ситах рассева.

5. Показано, что коэйрпцаеит трения рушанки о поверхность сортировочных сит является важной технологической характеристикой, величина которого зависит от содержания свободной лузги в рушанкё семян подсолнечника.

6. Определено, что при влаго-теплойой обработке лузгй уменьшается удельная поверхность пор структуру лузги. При этом происходит преимущественное перераспределение размеров пор в сторону их уменьшения. Это определяет увеличение связанности масла в структуре лузги Семян подсолнечника, что отрицательно сказнвается на его экстрагнруемости.

7. Дано экспериментальное подтверждение теоретических предпосылок возможности сепарирования руианка многократным воздействием воз ушного потока, направленного от "тяжелых" Частиц

к"легким " с применением кольцевых пневмоканалов.

8. На осного лрогедегни'Х исследований разработана техйоло-гия сепарирована': рушашеп г.озлупннмн потоками* исключающая использование сортировочных с::т .тиш Предварительного деления ее на отяелыше фракции. •

Основное содержание диссертации -изложено в следующих работах : . . ...._'.

1. Орлов.Б.Ю., Фют А.К. Устройство для обрушивания-масличних семян. A.c. СССР на изобретение № 1594206 от 22.05.i90r.

. ( 18.0 5.88 г.)

2. Орлов Б.Ю. Влияние содержания лузговой фракции в рущанке на процесс разделения продуктов обрушивания семян подсолнечника Е воздушном потоке и 'fia плоских битах. // Тезисы докладов на Всесоюзной конфэпейцпя " Новые исследования молоянх учощх.в спецкалнстой s области ьясло-яироЁой про-шшленНоотм. Л., ВНИИ®, 1991.

3. ОрлоЕ B.to.,Фюг А.К., Кяючкин В.13. Методика расчета движения частиц рушанки в каскадно-конусном пненмасепзраторе. Дёп. рукопись..Йзе. ЕУЗов.Пищевая технология, й 2431, 26,oê,9I.

'4. Орлов Б.Р.. ,3юг А.К., Кличхин В.Б. Технологическая схема -Модуль подготовят апькйх процессов переработка семян подсолнечника производительностью'250 т/сут. // Тезисы докладов • на УЙ1 Конференции молоды* ученых и специалистов, посвященной

• 60-летию обра сования fflil. ?.!»,' 1991. 5. Фют А.К., Ситник А.Я., Клоткш! В.Б., КрасНобородько В.И.,. ОрлоБ Б.Ю., Ллатихдан Г.Н. -Установка для разделения-рушанки масличних-семян,.Патент РФ 5 20II438, Бюлл. Й8 от 30.04.94.

. ( 25.01.91 ).-,;■ .6. Орлов Б.Ю.,Фот А.К,, Ключйин Б,В. Влияние содержанш 'дузги ■ на процесс сепарирования продуктов обрушивания семян подсолнечника.// Масло-жнровся прогяшгенность, 1995, )"> 5-6, ' с. 8. - ; ' ' . '■"';. 7. Орлов Б.Ю. Интенсификация процесса переработки лузги с использованием разработанного оборудования для разделения продуктов обруипгоння се-з; подсолнечника. // Тезиси локяа-•■ дЬв на 'Мсжрунлролюй когференцкг. "РашюйзЖн1Ге 'п:,'тп' псполь-~

зования вторичных ресурсов агропромышленного комплекса". Краснодар, КГГУ, Т997 .

Тип i^W^/'j. i oí Ó'O Тир go.

CTH.0&1 tH

ACPI

-tooo

40 i> iceo Woo» iccooo iooooO

Pile,I. riicTorpnr.Ma pacnpe-Hc^Ginm nop nysrn peirai noicojnie^iiHKa ■

1 - iio .EJraro-TenaoEoi; oöpac5ow;ii

2 - noc;re Enaro-TenjioEofi ööpaöoTidl

Pnc. 2. SaBiiciir.tooTi KoaftJrapieiiTa iisEJie^emiii

■ irpott/KTOE otfpyraniaHiiii oeran nomomiewma ot rrponeimioro cojiepsaira b imx cBofioBiioi! ' I " jjyorji: .

I - 0", ■ 2 - €•'',• ■ 3 - 12?, ' '!- 16:". 5 - 20^ '

ч VI,м^

Ру.с. 3. Граплцч таздслекня'крзйшх Гракций руипгш ссм;;д подсолнечника (ВОЗДУШНЫ?. ПОТОК 'ПЯПраРЛС.ч ПО Х01.У ДЁ!Ив1ШЯ жтерпала) '■

1,1* - лузга пр.'1 свободно!! я ппттрэвлошюп падении • •

2, 2* ядро пр:!.свободном п направлении! падоник

Pil.ç. 4, Качество разделения, модельной смеси (Я - 78?, JI - 22%) ' -но гракцая •.'.• ■ дпро-луэга '•.'.'.

1 - луагоная-фракция ' ..■•".■

2 - ядровая ^рапцм ' ■

А

1>о%ду#

Рдс. 5. Схема 1:аокллио-коиус1ю11 камеральной

устапокш длп предварительного разде- ■' лснияруыаикн . ■ I - корпус, 2 - отгодяц::;! патрубок, 3 - питатель, 4 - распределительной 'конус, 5 - пересилит элемент;:, С - разделительная поверхность,. 7 - отводя-Ш7.Й патрубок, 6 - перфорированная .поверхность, ' С - отводящий патрубок, 10 - воздавшие., капали.

А - ругп:с:а, Б - г'ракцгл "ядро",'В - <*ракгг«я "лузга".

1! - масли'.'нгя пыль •"..'.

Рис. 6. Изменение скоростей воздушных потоков в капйлах камеральной установки

•1,2,3 - ярусы 1,2,3 соответственно

s- б 7 a а ю и и 13 w,%

Рис. 8. Влияние ел&шюсти на количественное внпеленпе ^pai'.ivn; "лузга" (perant У; Гб, =13,6"")

1 - разлолитолт.шг4 канся

2 - гср^ягирогат-'ная погеруиость

3 - рпзяплг'толъкгс персгоролси

ч _ р" плслгсм'.'й уйтс*;и?.т, б — "тляэлнв", е —"легкие" г - "с.хпл" , л - "про::од "

Технологическая схема подготовительного участка производительностью 400 т/сут семя:: гюдсолнечншса

го

к*

^ ' П.Ц, «Л $<1ЩЦ!

Рис. 10

I -'нория, 2 - шлет: для семян, '3 - семенорушка-А1-МБ?,..4 — променуточек* бункер, 5 - плюзовы-1 затвор, 6 - шнек'для лузги, 7.- каскацко-ютхустг": пнешосепаратор, 8 - осаяптелькая камера, 9— нентцлятор, 1С - цдпгон.С загкетаяелыпй фильтр).,

v}