Transcript ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ГАЛУЗІ Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду Устаткування для пророщування солоду Виробництво солоду складається.

ТЕХНОЛОГІЧНЕ
ОБЛАДНАННЯ
ГАЛУЗІ
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Виробництво солоду складається з наступних етапів:
1) очищення і сортування зерна;
2) замочування зерна;
3) пророщування зерна;
4) обробка свіжопророслого солоду.
Рис. 1. Апаратурно-технологічна схема виробництва солоду
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Приготування солодового молока на
спиртному заводі здійснюється по наступній схемі
(рис. 2):
Свіжий солод з пневматичних ящиків (3)
гідравлічними транспортерами (1) і (2) подається до
насоса (12), який перекачує суміш води і солоду в
приймач (10).
В барабанному ситі (9) відбувається
розділення суміші: вода по трубі (8) стікає вниз, в
гідравлічні транспортери, а солод прямує в
дробарки (7).
Роздроблений солод в чані (6) змішується з
водою. Отримане солодове молоко із збірки (5) з
мішалкою (4) насосом (11) перекачується у
відділення оцукрювання розвареної маси спиртового
заводу.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Апарати для миття і замочування зерна
Замочування зерна полягає в
збільшенні його вологості до 4348% до загальної маси або до 7592% до маси сухих речовин. Крім
того, при раціональному веденні
замочування в чані здійснюються
мокре очищення (миття) зерна,
обробка зерна антисептиками,
активізація життєдіяльності зерна,
для чого через масу зерна
продувають повітря і відводиться
вуглекислий газ.
Рис. 3. Замочий чан
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Апарати для миття і замочування зерна
Розрахунок замочного чану
Повний об'єм чану повинен бути на 45-50% більше об'єму
завантажуваного повітряно-сухого зерна, оскільки під час замочування зерно
збільшується в об'ємі (наприклад, об'єм замоченого ячменю на 40% більше
первинного об'єму повітряно-сухого ячменю), а під час миття і перекачування
при обмеженій місткості чана можливо розбризкування води і зерна.
Об'єм повітряно-сухого зерна, що поступає в замочний чан (в м3)
Vз = G / ρ.
Отже, повний об'єм чана (в м3)
Vn=1,5G/ρ
де G - кількість замочуваного зерна, т;
ρ - насипна густина (натура) зерна, т/м3.
Для орієнтовного визначення об'єму замочного чана можна скористатися
наступними нормами:
1) для спиртного виробництва - на 1 т ячменю 2,3-2,4 м3; на 1 т вівса, 1 м3;
2) для пивоварного виробництва на 1 т ячменю 2-2,2 м3 натурою 650-750 кг/м3.
Об'єм мийного чана приймають рівним об'єму замочного чана.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Апарати для миття і замочування зерна
Число чанів, необхідних для даного виробництва, можна визначити
розподілом тривалості замочування (в годинах) на період часу від одного
замочування до іншого. До розрахункового числа чанів бажано додати ще один
чан, запасний, який дозволить дезинфікувати, оглядати і ремонтувати чани без
зниження продуктивності замочного відділення.
Витрата води і стислого повітря (в м3) для замочування 1 т ячменю можна
визначити, користуючись даними табл. ІІІ-1 і наступними даними: при першій
зміні води (миття ячменю) 1,2-2,0; при кожній подальшій зміні води 0,8-1,2.
Таблиця 1
Операція
Миття ячменю
Сухе продування
Перекачування з одного чана в інший
Необхідний тиск
повітря, МПа
0,05
0,1
0,2-0,3
Витрата повітря на 1
т ячменю, м3/хв.
0,2-0,3
0,3-0,4
0,15
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Апарати для миття і замочування зерна
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Солодовні
Необхідними умовами для солодорощення є наявність в зерні вологи не менш 4445% до загальної маси (або 78-81% до маси с.р.), підведення свіжого повітря для
дихання, видалення СО2 і тепла.
Всі ці умови можна створити лише в спеціальних приміщеннях або апаратах,
ізольованих від зовнішнього середовища, - в пневматичних солодовнях.
Існуючі пневматичні солодовні по конструкції розділяються на ящикові і барабанні
(і ті, і інші - періодичної дії).
Ящикові солодовні:
1. солодовні з окремо встановленими ящиками, обладнаними шнековими
зворушувачами;
2. герметичні солодовні;
3. солодовні із загальним ситчатим днищем, загальним кондиціонером і
ковшовим солодозворушувачем. Ці солодовні ще називають солодовнями з
пересувною грядкою.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Ящикові солодовні
Ящики виготовляють прямокутної форми шириною до 5 м, довжиною до 50 м
залежно від конструкції зворушувача і ємності ящика.
Стіни ящика роблять цегляними або залізобетонними, викладають плиткою або
«залізнять» цементним розчином.
Сита виготовляють з вуглецевої оцинкованої або легованої сталі з отворами у
вигляді вузьких щілин завдовжки 20 мм.
Висота стін ящиків над ситами, м
1-1,2
Висота підситового простору, м
знімних сит
0,6-0,7
закріплених сит
1,8-2,0
Живий перетин сит %, не менше
15
Ширина щілин сита, мм
1,5-1,8
Товщина сит, мм
2-3
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Ящикові солодовні
СОЛОДОВНІ З ОКРЕМО ВСТАНОВЛЕНИМИ
ЯЩИКАМИ
Солодовні цього типу широко поширені на
пивоварних і спиртних заводах.
1 - робоча башта елеватора;
2 - бункер для прийому зерна з
вагонів;
3 -ліфт;
4 - силоси;
5 - бункер для прийому зерна з
автомобілів;
6 - транспортер
свіжопророслого солоду;
7 - одноярусна солодосушарка;
8 - замочні чани;
9 - кондиціонер;
10 - вентилятор;
11 - солодозворушувач;
12 - солодовирощувальні
ящики;
13 - повітряний канал
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Ящикові солодовні. Шнекові солодозворушувачі
Перемішування солоду в
ящиках здійснюється шнековими
зворушувачами (див.мал.).
При роботі шнекового
зворушувача сусідні шнеки
обертаються назустріч один
одному і піднімають нижні шари
солоду вгору; в той же час каретка
зворушувача поволі рухається
уздовж ящика. Обертання шнека і
поступальний рух зворушувача
уздовж ящика здійснюється
електродвигуном 6, встановленим
безпосередньо на каретці
зворушувача.
Технічна характеристика шнекових солодозворушувачів
Модель
Число шнеків
Електродвигун
частота обертання, об/хв.
потужність, кВт
Поступальна швидкість руху каретки, м/с
Щонайбільша висота шару солоду, мм
Частота обертання шнеків, об/хв.
Ш-3
3
Ш-4
4
Ш-5
5
Ш-6
6
Ш-7
7
Ш-9
9
1500
1,5
1500
2,0
0,0083
1500
2,5
3000
3,0
1500
3,5
1500
4,5
750
8,5
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Дослідна установка для замочування, рощення і сушки солоду
за способом «все в ящику»
Установка (мал.) складається з ящика для пророщування солоду 5, з шнековим
зворушувачем 4, кондиціонера із зрошувальним пристроєм 3 і паровим калорифером 2,
відцентрового вентилятора 1 для подачі повітря.
Цикл приготування солоду в цій установці продовжується приблизно 8-9 діб:
замочування 43 год, рощення 120 год, сушка 24-36 год.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
ГЕРМЕТИЧНА СОЛОДОВНЯ
Вентилятор 4 по каналу 3 засмоктує свіже повітря, а по каналу 1 йде відпрацьоване повітря.
Кількість свіжого і відпрацьованого повітря в суміші встановлюється дроселем і шибером 2. Суміш повітря
вентилятором 4 нагнітається в один з двох кондиціонерів 9 або одночасно в обидва залежно від положення
клапана 8. Повітря після кондиціонера потрапляє в підситовий простір ящика і проходить крізь шар зерна.
Частина відпрацьованого повітря через стояки 6 засмоктується в рециркуляційнний канал 1 для повторного
використання, а надлишок його викидається в атмосферу по каналу 5. Перемішування солоду проходить
зворушувачами 7.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
СОЛОДОВНІ З ПЕРЕСУВНОЮ ГРЯДКОЮ
1- шнеки; 2 - норія; 3- бункер для солоду; 4 - візок для пересування зворушувача; 5 ковшовий солодозворушувач; 6 - солодоростильні ящики; 7, 8 - замочні чани; 9 - підситові
канали; 10 - центральний канал для кондиціонованого повітря
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Розрахунок ящикових солодовень
Об'єм зерна (в м3) після замочування
де
V = 1,4G /
1,4 - коефіцієнт, що ураховує збільшення об'єму зерна при замочуванні;
G - кількість повітряно-сухого зерна, пророщуваного в ящику, т;
 - натура зерна, т/м3.
Площу сита в ящику (в м2) знайдемо, задавшись висотою шарe замоченого зерна h в ящику:
F=1,4G /h.
Розміри ящика солодовні з пересувною грядкою залежать від конструкції солодозворушувача і режиму
його роботи. Так, довжина ящика (в м)
L = mzl
де
m - тривалість рощення, доби;
z - число робочих ходів зворушувача (або число перемішувань солоду) в добу;
l - довжина перекидання зерна зворушувачем, м.
Об'єм замоченого зерна, що щодоби поступає в ящик і розподілюваного в ньому шаром висотою h
F=1,4G / = lzbh.
З попереднього рівняння ширина ящика (в м)
b=1,4G /lzh.
Загальна площа сита ящика (в
м 2)
F = Lb = mzl 1,4G /lzh = 1,4Gm /h.
При відомій площі сит ящика можна визначити продуктивність (в т/добу) ящика солодовні з
пересувною грядкою, перетворивши попереднє рівняння :
G = Lbh / 1,4m = Fh / 1,4m.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
БАРАБАННІ СОЛОДОВНІ
Барабан з плоским ситом
Місткість (по ячменю), т
Зовнішній діаметр, мм
Повна довжина, мм
Довжина сит, мм
Ширина сит, мм
Частота обертання, об/год
Потрібна потужність електродвигунів з приводом, кВт
на кожний барабан
на групу в чотири барабани
Габаритні розміри, мм
Маса без солоду, кг
12
3100
9000
8400
280
1,3
2,0
3,5
11 400 х 3700 х 4050
11 000
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
БАРАБАННІ СОЛОДОВНІ
Барабан з ситчатими трубами
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
Розрахунок пневматичних барабанів
Число барабанів в солодовні при щоденному замочуванні зерна повинне дорівнювати або
бути кратним числу днів рощення.
Розміри барабанів залежно від місткості (до 35 т) коливаються в наступних межах: діаметр від
2,3 до 3,4 м; довжина від 3 до 17 м.
Оптимальний ступінь заповнення, що забезпечує перемішування всієї маси зерна: для
порожнистого барабана 50%, для барабана з ситчатою трубою 60%, для барабана з плоским
ситом 50% об'єму (Попов В.І.).
Виходячи з величини оптимальних ступенів заповнення, знайдено
наступне співвідношення розмірів:
1) для барабанів з плоским ситом (див.мал.) максимальна висота
шару солоду
H = 2 R sin23°45'  0,4D,
де
R і D - внутрішні радіус і діаметр барабана;
висота підситового і повітряного простору над солодом
h = (D - H)/2 = 0,3D;
ширина сита
b = 2R cos23°45'  0,9D;
2) для барабанів з центральною ситчатою. трубою (r - зовнішній
радіус центральної труби)
rR
де
R - внутрішній радіус барабана.
1   2  0.3R
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування солоду
3) повна довжина барабана L будь-якого типу може бути визначена виходячи з об'єму
солоду і ступеня заповнення барабана:
L = (1,8G/f) + 2l,
де G - кількість повітряно-сухого зерна, що одноразово переробляється в барабані на солод, т;
 - насипна густина (натура) зерна, т/м3;
f - площа поперечного перетину шарe солоду в барабані, м2 (для барабана з плоским ситом f=0,5R2, для
барабана з центральною ситчатою трубою f=0,6R2);
l - ширина камери між днищами, м.
Розрахунок потрібної потужності на привід барабанів
Статичний момент
Mст = М1 + М2 + М3 + М4 + М5.
Момент М1 на підйом продукту (в Н.м)
М1 = (Р0 + Р)l
Момент на подолання сили тертя ковзання бандажів по ребордам
опорних роликів (в Нм)
М2 = (Р+P0)f2cR1
Момент на подолання сили тертя ковзання бандажів по роликах
M3 = (R1 + r)(fк / fr)[(P + P0) /cos ]
Момент на подолання сили тертя ковзання в цапфах опорних роликів
(в Н.м)
M4 = fс (R1r1/r)[(Р + P0)/cos ]
Момент на подолання сили тертя ковзання в місцях з'єднання
барабана з повітропроводами (в Нм)
M5 = 2r2Tfc
Необхідна потужність Nст, прикладена до валу електродвигуна (в кВт)
Nст = Мстnдв/9550iηдв
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування і сушіння солоду
Шахтна солодовня ЛСХА
Пневматична солодовня шахтного типу Латвійської сільськогосподарської академії
призначена для виробництва солоду безперервним потоковим методом
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для пророщування і сушіння солоду
Солодовня циклічної дії із замочними камерами ЛСХА, пересувною грядкою і
сушаркою ЛСХА
1 - камери замочування; 2 - мийний апарат; 3 - замочний чан; 4 - пастка легких домішок;
5 - солодовня з пересувною грядкою; 6 - солодосушарка ЛСХА
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
СУШАРКИ ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ
ОДНОЯРУСНІ СУШАРКИ
Чотириповерхова будівля, в якій розташовані:
на першому поверсі вентилятор 1 з регулюючим
шибером 12 і паровий калорифер 13; на другому
поверсі бункер для прийому гарячого солоду 3 і
розвантажувальний
шнек
2;
третій
поверх
обладнаний двостулковими поворотними гратами 4,
на якій сушиться солод. Над гратами розміщений
гратчастий поміст 5, з якого робочий спостерігає за
завантаженням
свіжопророслого
солоду
і
розвантаженням сухого солоду. На верхньому
поверсі знаходяться шнек 7, подаючий солод в
сушарку, похила поворотна розподільна труба 8 і
привід 6 для перекидання грат з сухим солодом.
Збоку до будівлі сушарки примикає вертикальний
канал 10, в якому розташовані поворотна заслінка 9 і
жалюзійні грати для огорожі свіжого повітря 11.
Тривалість циклу сушки (тобто завантаження,
власне сушки і вивантаження солоду) становить 1820 год.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
СУШАРКИ ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ
ДВОЯРУСНІ І ТРИЯРУСНІ ГОРИЗОНТАЛЬНІ СУШАРКИ
Двоярусні сушарки з горизонтальними
гратами (див.мал.) встановлені на багатьох
пивоварних заводах. У високій прямокутній
будівлі розташовані грати 5 і 7.
Свіжопророслий солод завантажується
рівним шаром на верхні грати, де з нього
віддаляється велика частина вологи. Потім
солод перевантажується на нижні грати, де
разом з видаленням залишків вологи
відбувається термічна обробка його. В
нижньому поверсі сушарки 12 знаходиться
топка 11 для спалювання палива. Гарячі гази
з топки підіймаються в газоходи калорифера
3, а потім через димар виходять в атмосферу.
Холодне повітря зовні потрапляє в
приміщення
топки,
потім
послідовно
проходить через калорифер, крізь обидва
шари солоду на нижніх і верхніх гартах і,
нарешті, через; витяжну трубу 9 викидається
в атмосферу.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
СУШАРКИ ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ
ВЕРТИКАЛЬНА СУШАРКА
В сушарці періодичної дії з вертикальними
гратами (див.мал.) солод знаходиться між двома
вертикальними гратами, віддаленими одна від одної
на відстані 20 см. Кожна така секція (шахта) з
солодом по вертикалі розділена на три зони 5, 6 і 8,
які відповідають верхнім, середнім і нижнім гратам
триярусної сушарки. Між секціями з солодом
знаходяться повітряні камери шириною до 80 см.
Загальним
недоліком
сушарок
періодичної дії є порушення режиму
сушки під час завантаження свіжого
солоду, переміщення солоду з грат на
грати і вивантаження сухого солоду.
Таким
чином,
безперервність
процесу
забезпечить
не
тільки
скорочення тривалості сушки, але і
високу якість сухого солоду.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
СУШАРКИ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ
В металевому корпусі сушарки ЛСХА є вертикальні
ситчаті сушильні секції: шахти 13 і повітряні канали 14 і 15.
Сушильні секції заповнені солодом що поволі просувається
вниз. Секції донизу поступово розширяються щоб уникнути
зависання солоду між гратами. Ширина шахт вверху - 150
мм, внизу - 250 мм.
Повітряні канали розділені по висоті на частини
коробами, що підводять повітря 4 і перегородкою 5, завдяки
яким тепле повітря 4 рази проходить крізь шар солоду. Над
корпусом сушарки розташована камера підв'ялювання 11.
Свіжопророслий солод подається в камеру по трубі 10 і
рівномірно розподіляється в ній розкидувачем 9. Вентилятор
8 нагнітає в камеру повітря з приміщення для підв'ялювання
солоду.
Солод з камери підв'ялювання валками 7 подається в
завантажувальні шахти 12, з яких сходить в сушильні секції
13. Знизу до корпусу сушарки примикають розвантажувальні
шахти 16 які, як і завантажувальні шахти 12, служать
затворами. Засувки 1 в розвантажувальних шахтах служать
для припинення випуску солоду з сушильних секцій при
необхідності.
Розвантажувальний механізм 17. Сухий солод з
приймального бункера 18 виводиться шнеком 19.
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
СУШАРКА БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ ЛСХА-20М
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
Розрахунок сушарок
Матеріальний баланс сушарки
Скоро
буде
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
Розрахунок сушарок
Тепловий баланс сушарки
Схема теплового балансу сушарки з
постійною кількістю повітря в зонах
Схема теплового балансу сушарки із
змінною кількістю повітря в зонах
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Устаткування для сушіння солоду
Розрахунок сушарок
Тепловий баланс сушарки
Скоро
буде
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Машини для обробки солоду
РОСТКОВІДБІВНІ МАШИНИ
Найпростіша
ростковідбивна машина
Складна ростковідбивна машина
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Машини для обробки солоду
ПОЛІРУВАЛЬНА МАШИНА
Тема II. Машини і апарати для виробництва солоду
Машини для обробки солоду
ДРОБАРКИ І МЛИНИ
На спиртових заводах свіжий солод подрібнюють для більш повного вилучення з нього ферментів і
розчинення крохмалю зерна у валкових, дискових або молоткових дробарках, в жорнах або терках.
На пивоварних заводах сухий солод подрібнюють тільки на валкових дробарках.
Чотиривалкова дробарка
Шестивалкова дробарка