Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения
Автор: Анисимов Александр Владимирович, Рудик Феликс Яковлевич
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Статья в выпуске: 4, 2021 года.
Бесплатный доступ
Введение. Определение оптимальной технологической эффективности процесса шелушения, с точки зрения количества отделяемых оболочек и удельных затрат на процесс, является важной задачей. Цель исследования - обосновать комплексный критерий оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы и выбрать оптимальные значения параметров шелушения зерна с учетом энергоемкости процесса. Материалы и методы. Для количественной оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы были использованы следующие локальные критерии эффективности: относительный выход отходов шелушения, относительное снижение зольности зерна, увеличение количества битых зерен, а также комплексный критерий эффективности, учитывающий локальные критерии и удельный расход электроэнергии. Результаты исследования. Проведенные эксперименты показали, что технологическая целесообразность процесса шелушения обеспечивается при проценте открытия заслонки на выходе из машины 60-70 %. При этом относительный выход отходов шелушения составляет 3,2-2,8 %, относительное снижение зольности зерна 0,32-0,20 %, а увеличение количества битых зерен не превышает 0,85 %. С увеличением степени открытия заслонки на выходе из машины с 50 до 100 % удельные затраты электроэнергии снижаются с 8,7 до 3,5 кВт∙ч/т. Обсуждение и заключение. Для оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы предложен обобщенный критерий эффективности, включающий в себя локальные критерии. Экспериментально доказана их зависимость от интенсивности процесса обработки зерна в машине. Определено оптимальное сочетание степени открытия заслонки на выходе машины 67 % (производительность 0,7 т/ч) с удельным расходом электроэнергии 5,8 кВт·ч/т. В этом случае комплексный критерий эффективности, с учетом энергоемкости процесса, равен 4,5 кг/кВт·ч.
Шелушение, критерии эффективности, отходы шелушения, зольность, удельные энергозатраты
Короткий адрес: https://sciup.org/147236049
IDR: 147236049 | УДК: 631.361.43 | DOI: 10.15507/2658-4123.031.202104.577-590
Experimental determination of the influence of the peeling machine constructive and operating parameters on the criteria of the peeling process efficiency
Introduction. The determination of the optimal technological efficiency of the peeling process, in terms of the number of detached casings and unit costs of the process, is an important task. The purpose of the study is to give reasons for a comprehensive evaluation criterion of the technological efficiency of peeling wheat grain and choose the optimal values of the parameters of grain peeling, taking into account the energy intensity of the process. Materials and Methods. To quantify the technological efficiency of peeling wheat grain, we used the following local efficiency criteria: the relative yield of peeling by-products, the relative decrease in grain ash content, the increase in the number of cracked grains, and a comprehensive criterion of efficiency taking into account local criteria and the specific power consumption. Results. The experiments have shown that the technological feasibility of the peeling process is ensured at the percentage of the flap opening at the outlet of the machine 60-70%. In this case, the relative yield of waste husk is 3.2-2.8%, the relative decrease in grain ash content is 0.32-0.20%, and the increase in the number of cracked grains does not exceed 0.85%. With increasing the degree of the flap opening at the outlet of the machine from 50 to 100%, the specific power consumption decreases from 8.7 to 3.5 kW∙h/t. Discussion and Сonclusion. To assess the technological efficiency of wheat grain peeling a generalized efficiency criterion, which includes local criteria, is proposed. It has been experimentally proved their dependence on the intensity of grain processing in the machine. The optimum combination of the flap opening degree at the outlet of the machine at 67% (productivity 0.7 t/h) and the specific power consumption of 5.8 kW∙h/t was defined. In this case, the efficiency complex criterion, taking into account the process energy intensity of, is 4.5 kg/kW∙h.
Список литературы Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения
- Кондроков Р. Х., Панкратов Г. Н. Роль шелушения зерна в технологии переработки твердой пшеницы // Хлебопродукты. 2013. № 3. С. 44-45. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20230231 (дата обращения: 01.04.2021).
- Влияние шелушения зерна на параметры процесса его измельчения / О. С. Журба [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 8. С. 18-23. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=17972818 (дата обращения: 01.04.2021).
- Adherence within Biological Multilayered Systems: Development and Application of a Peel Test on Wheat Grain Peripheral Tissues / M. R. Martelli [et al.] // Journal of Cereal Science. 2010. Vol. 52, Issue 1. P. 83-89. doi: https://doi.org/10.1016/jjcs.2010.03.007
- Electrostatic Separation of Peeling and Gluten from Finely Ground Wheat Grains / М. Remadnia [et al.] // Particulate Science and Technology. 2014. Vol. 32, Issue 6. P. 608-615. doi: https://doi.org/10.1 080/02726351.2014.943379
- Марьин В. А., Верещагин А. Л., Бычин Н. В. Шелушения зерна гречихи на деках из вязкоупругого материала // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2019. № 2. С. 237-242. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42332683 (дата обращения: 01.04.2021).
- Study of Efficiency of Peeling Machine with Variable Deck / A. Dmitriev [et al.] // Proceedings of International Scientific Conference "Engineering for Rural Development" (20-22 May 2020). Jelgava, 2020. P. 1053-1058. doi: https://doi.org/10.22616/erdev.2020.19.tf249
- Анисимов А. В., Рудик Ф. Я. Экспериментальное определение оптимальных параметров оборудования для обработки зерна при подготовке к помолу // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 4. С. 594-613. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201904.594-613
- К вопросу шелушения зерна в пневмомеханическом шелушителе / Р. Ш. Лотфуллин [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. Т. 11, № 4. С. 84-88. doi: https://doi.org/10.12737/article_592fc7b69bdfd2.43572402
- Халиуллин Д. Т., Дмитриев А. В. Пневмомеханическое устройство для шелушения зерна // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2016. № 2. С. 85-88. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=26747961 (дата обращения: 01.04.2021).
- Перов А. А. Способы шелушения зерна // Комбикорма. 2010. № 3. С. 45-46. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=16543568 (дата обращения: 01.04.2021).
- Верещинский А. П. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы большой производительности // Хлебопродукты. 2010. № 1. С. 32-33. URL: https://khlebprod.ru/ old/text.php?text=2651&heads=1 (дата обращения: 01.04.2021).
- Верещинский А. П. Эффективность шелушильно-шлифовальных машин «Каскад» при подготовке зерна пшеницы в сортовых помолах // Хлебопродукты. 2012. № 11. С. 40-41. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=18101211 (дата обращения: 01.04.2021).
- Шелушение увлажненной пшеницы / И. Р. Дударев // Хранение и переработка зерна. 1973. № 2. С. 34-35.
- Марьин В. А., Верещагин А. Л. Повышение целостности ядра овса при шелушении // Хлебопродукты. 2018. № 7. С. 54-56. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35235264 (дата обращения: 01.04.2021).
- Маланичев И. В., Нуруллин Э. Г. Компьютерная модель процесса пневмомеханического шелушения зерна гречихи // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2008. Т. 3, № 1. С. 169-171. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11684557 (дата обращения: 01.04.2021).
- Брасалин С. Н., Минаков А. С. Влияние режима влаготепловой обработки на оценки технологической эффективности шелушения зерна овса // Ползуновский вестник. 2020. № 4. С. 40-43. doi: https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.008
- Косцова И. С., Лысенкова А. И. Процесс шелушения твердой пшеницы при получении недробленой крупы и оценка его эффективности // Вестник Могилевского государственного университета продовольствия. 2019. № 2. С. 58-67. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43784396 (дата обращения: 01.04.2021).
- Горбатовская Н. А. Разработка техники и технологии в переработке зерновых культур для создания продуктов питания повышенной ценности // Механика и технологии. 2013. № 1. С. 59-66. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25411135 (дата обращения: 01.04.2021).
- Влияние способов увлажнения зерна овса при гидротермической обработке на эффективность его шелушения [Электронный ресурс] / В. В. Беляев [и др.] // Горизонты образования. 2017. Вып. 19. URL: http://edu.secna.ru/media7f/thpz_tez_2017_.pdf (дата обращения: 01.04.2021).
- Анисимов А. В., Рудик Ф. Я., Загородских Б. П. Совершенствование технологии подготовки зерна к помолу на малых предприятиях // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 4. С. 603-623. doi: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201804.603-623
- Брасалин С. Н. Оценка технологической эффективности шелушения зерна в крупяном производстве // Хлебопродукты. 2014. № 9. С. 60-62. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21853052 (дата обращения: 01.04.2021).
- Марьин В. А., Верещагин А. Л., Бычин Н. В. Влияние увлажнения зерна гречихи перед пропариванием на эффективность шелушения // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 7. С. 163-168. URL: http://www.asau.ru/vestnik/2016/7/163-168.pdf (дата обращения: 01.04.2021).
- Константинов М. М., Румянцев А. А. Комплексный показатель эффективности технологического процесса производства крупы // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 6. С. 81-82. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18372731 (дата обращения: 01.04.2021).
- Брасалин С. Н. Методические аспекты определения коэффициента технологической эффективности шелушения пленчатого зерна // Хлебопродукты. 2013. № 5. С. 48-49. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=20221348 (дата обращения: 01.04.2021).
- Шелушильно-сушильная машина : патент 2491124 Российская Федерация / Анисимов А. В., Богданова М. С. № 2012104970 ; заявл. 13.02.2012 ; опубл. 27.08.2013. 7 с. URL: https://patents. s3.yandex.net/RU2491124C1_20130827.pdf (дата обращения: 01.04.2021).
