Аппараты для гидротермической и тепловой обработки зерна

МЕТОДЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ АППАРАТОВ ДЛЯ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

Гидротермическая обработка (ГТО), или кондиционирование зерна, — одна из основных технологических операций производственных процессов на мукомольных и крупяных заводах.

Сущность ГТО заключается в целенаправленном изменении влажности и температуры зерна для улучшения его технологических свойств.

При этом в мукомольном производстве режимы ГТО должны обеспечить снижение прочности эндосперма и повышение прочности оболочек. В результате такой обработки улучшаются мукомольные качества зерна, так как прочная оболочка отделяется от эндосперма более полно и содержание ее частиц в муке минимально.

В крупяном производстве гидротермическая обработка зерна также предназначена для изменения свойств оболочек и ядра. Однако в этом случае стремятся повысить прочность ядра и уменьшить прочность оболочек (пленок). Это позволяет не только улучшить потребительские достоинства готовой продукции, но и существенно снизить энергетические затраты на шелушение и шлифование зернового сырья.

Изменить влажность зерна можно различными способами: добавлением воды в массу зерна, мойкой зерна в специальных моечных машинах или обработкой его паром в особых аппаратах — пропаривателях. Увлажненное зерно можно прогреть или провести последующие этапы технологического процесса при обычной температуре. На некоторых этапах зерно можно обрабатывать при повышенном или пониженном давлении.

Конкретное сочетание этих параметров процесса определяет метод гидротермической обработки, а значение параметров в данном методе — режим обработки.

Известны три метода ГТО: холодное, горячее и скоростное кондиционирование.

Холодное, т. е. без подогрева, кондиционирование заключается в увлажнении зерна и последующей выдержке его (отволаживании) в закромах.

При горячем кондиционировании увлажненное зерно перед отволаживанием подвергают тепловой обработке в специальных аппаратах — воздушно-водяных кондиционерах. В настоящее время этот метод применяют очень редко.

В процессе скоростного кондиционирования зерно обрабатывают паром с последующей мойкой в холодной воде. Благодаря такому воздействию свойства зерна изменяются более интенсивно, и продолжительность отволаживания может быть значительно сокращена, поэтому данный способ и получил название скоростного кондиционирования.

В мукомольном производстве применяемый метод гидротермической обработки в основном зависит от производительности технологической линии — при высокой производительности, как правило, применяют скоростное кондиционирование; в малотоннажном производстве более распространено холодное кондиционирование.

В крупяном производстве выбор ГТО зависит не только от производительности оборудования, но и от вида зерна и ассортимента вырабатываемой продукции.

Аппараты для гидротермической и тепловой обработки классифицируют:

по виду обрабатываемого сырья — на аппараты для обработки зерна злаковых, крупяных культур и компонентов комбикормов;

по назначению — на подогреватели, кондиционеры, пропариватели и сушилки.

Подогреватели в зависимости от назначения делятся на аппараты для подогрева зерна с пониженной температурой и аппараты для изменения структурно-механических и биохимических свойств зерна.

Основной классификационный признак кондиционеров — вид используемого теплоносителя. По этому признаку различают воздушные, водяные, воздушно-водяные и скоростные кондиционеры. В скоростных кондиционерах в качестве теплоносителя используют пар.

Пропариватели делятся на аппараты непрерывного и периодического действия.

Сушилки, применяемые для послеуборочной обработки зерна, а также при переработке зерна в муку и крупу, делятся:

по характеру использования — на стационарные и передвижные;

по конструктивным признакам — на шахтные, барабанные, шнековые, пневмотрубные, конвейерные, камерные и бункерные;

по способу сушки — на конвективные, кондуктивные, вакуумные в поле токов высокой частоты, радиационные, инфракрасные и комбинированные;

по состоянию зерна в процессе сушки — в плотном неподвижном слое, в плотном малоподвижном слое, в псевдоожиженном слое, в падающем слое, во взвешенном слое и в комбинированном слое;

по характеру движения зерна в процессе — на прямоточные и рециркуляционные.

Рециркуляционные сушилки, в свою очередь, классифицируют в зависимости от технологической схемы, типа загрузочного устройства, типа камеры нагрева, состояния зернового слоя при сушке, способа продувки зерна в шахтах, вида теплоносителя, конструкции шахт, типа выпускного устройства.