Исследование процессов шелушения ячменя с целью создания малогабаритного шелушителя горизонтального типа

Исследование процессов шелушения ячменя с целью создания малогабаритного шелушителя горизонтального типа

Автор: Таранин, Сергей Александрович

Шифр специальности: 05.18.12

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Москва

Количество страниц: 174 с. ил.

Артикул: 2851192

Автор: Таранин, Сергей Александрович

Стоимость: 250 руб.

Содержание
Введение.
Глава 1. Обзор современного состояния теории и практики шелушения зерновых культур. Задачи исследования
1.1 Основные сведения о физикомеханических свойствах зерна
1.2 Технологические свойства зерна, влияющие на процесс шелушения.
1.3 Влияние гидротермической обработки ГТО зерна крупяных культур на процесс шелушения.
1.4. Классификация методов шелушения зерновых культур
1.5. Обзор технологического оборудования для шелушения зерновых культур
1.5.1. Шелушение зерна сжатием и сдвигом.
1.5.2. Шелушение зерна однократным и многократным ударом.
1.5.3. Шелушение зерна постепенным снятием оболочек в результате их интенсивного истирания.
1.6. Оценка технологической эффективности шелушения
1.7. Краткие выводы, цели и последовательность исследований
Глава 2. Экспериментальные установки и методология исследований. Исследование физикомеханических свойств исходного сырья
2.1. Описание экспериментальных установок, используемых в исследованиях
2.1.1. Установка для определения прочностных характеристик зерна.
2.1.2. Установка для определения коэффициентов внешнего и внутреннего трения зерна.
2.1.3. Экспериментальная модель абразивного шелушителя с горизонтальным расположением ротора для зерновых культур.
2.2. Методология экспериментальных исследований.
2.2.1. Методика определения среднего усилия разрушения частиц зерна
при сжатии.
2.2.2. Методика определения коэффициентов внешнего и внутреннего трения зерна.
2.2.3. Определение числа повторностей проводимых экспериментов и статистическая обработка результатов экспериментальных исследований
2.2.4. Методика определения коэффициента шелушения зерна.
2.2.5. Методика определения производительности шелушителя
2.2.6. Методика определения энергозатрат.
2.2.7. Стандартные методики
2.3. Характеристики ячменя, используемого в качестве сырья при проведении экспериментов.
2.3.1. Определение прочностных характеристик исходного ячменя
2.3.2. Определение коэффициента трения ячменя по абразивной поверхности
2.4. Выводы по главе.
Глава 3. Аналитические исследования и разработка математических моделей рабочих процессов в шелушителе с горизонтальным
расположением ротора.
3.1. Математическое моделирование рабочих процессов в шелушителе с
горизонтальным абразивным ротором
3.2. Анализ результатов математического моделирования
3.3. Компыотероное моделирование и исследование кинетики зерновой смеси в рабочей зоне шелушителя и использованием i
ii системы
3.3.1. Анализ влияния дополнительных конструктивных элементов на кинетику зерновой смеси
3.3.2. Анализ поля скоростей и давления в рабочей зоне шелушителя при
различных технологических параметрах.
3.4. Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования по определению влиянии конструктивных параметров шелушителя на качественные показатели его работы.
4.1. Исследование влияния крупности зерна абразивных кругов и производительности шелушителя на эффективность шелушения ячменя
4.2. Исследование и оптимизация эффективности процесса шелушения ячменя по длине рабочей зоны шелушителя
4.3. Исследование влияния длительности обработки ячменя на коэффициент шелушения.
4.4. Исследование влияния количества пропусков зерна через шелушитель на эффективность шелушения
4.5. Изучение влияния дополнительных элементов, вносимых в конструкцию шелушителя, на эффективность шелушения ячменя и производительность шелушителя
4.5.1. Влияние гонков на эффективность работы шелушителя
4.5.2. Влияние элементов, возвращающих поток зерна в рабочую зону шелушителя на эффективность шелушения
4.5.3. Влияние элементов, задерживающих зерновой поток в рабочей
зоне шелушителя на эффективность шелушения ячменя
4.6. Исследование влияния частоты вращения ротора и производительности на эффективность работы шелушителя
4.7. Исследование влияния влажности ячменя и производительности на эффективность работы шелушителя
4.8. Определение удельного расхода электроэнергии на процесс шелушения ячменя.
4.9. Выводы по главе.
Глава 5. Оптимизация конструстивных параметров малогабаритного шелушителя и практическое внедрение результатов исследований
5.1. Постановка задачи оптимизации конструктивных параметров малогабаритного шелушителя абразивного типа
5.2. Разработка алгоритма и программного обеспечения для решения задачи поиска оптимальных параметров работы шелушителя.
5.3. Пример решения задачи оптимизации.
5.4. Производственные испытания малогабаритного шелушителя
горизонтального типа.
Заключение и общие выводы
Библиографический список.
Приложения.
Введение
В современных рыночных условиях в России предприятиям всех отраслей, включая комбикормовую, необходимо искать пути для выпуска конкурентоспособной . продукции высокого качества с низкой себестоимостью. В настоящий момент сложилась такая ситуация, что в результате удорожания всех факторов производства комбикормов, а также значительного повышения транспортных тарифов, многие хозяйства, как крупные, так и тем более мелкие фермерские или частные, просто не в состоянии приобрести качественные корма у комбикормовых заводов.
Как известно, одним из основных показателей качества комбикормов для птицы является обменная энергия. Для кукурузы этот показатель равен ккал на 1 кг, а для ячменя 5 ккал. Ограничением для использования ячменя служит значительное содержание клетчатки. Это не позволяет вводить в комбикорма не шелушенный ячмень в количестве, достаточном для того, чтобы выдержать показатель по обменной энергии.
Шелушение ячменя, то есть отделение лузги пленчатость ячменя варьирует в пределах от 8 до , приводит к снижению содержания клетчатки до 2,2 , т.е. в 2,5 раза, что позволяет увеличить количество вводимого в комбикорма ячменя. Это способствует резкому снижению потребности в кукурузе при сохранении требуемой обменной энергии. Более того, общее содержание сырой клетчатки в комбикормах для птицы с шелушенным ячменем меньше, чем в комбикормах с кукурузой.
В этой связи особо остро стоит вопрос о создании малогабаритных, не требующих сложного монтажа и обслуживания машин для шелушения зерна таких культур, как ячмень, которые можно использовать непосредственно в малых хозяйствах, как отдельно, так и в линии по производству комбикормов.
Шелушенный ячмень с успехом заменяет дефицитную кукурузу в комбикормах без ущерба для их качества комбикормов, что значительно снижает себестоимость продукции. Кроме того, излишки ячменя можно реализовывать на сторону для получения дополнительной прибыли.
В настоящий момент, на крупозаводах с целью повышения выравненности партий зерна перед шелушением производят отбор мелкой фракции и сортировку партий на несколько фракций. Практически на всех предприятиях мукомольнокрупяной и комбикормовой промышленности зерно перед шелушением подвергается гидротермической обработке. Все это требует установки дополнительного сложного оборудования, что сильно ограничивает применения данных технологии шелушения в малых хозяйствах.
На сегодняшнем этапе развития экономической ситуации в сельском хозяйстве особый интерес вызывает создание высокоэффективной малогабаритной техники и технологии для небольших хозяйств, не требующей значительных энергетических и эксплуатационных затрат. Очевидно, что оборудование крупозавода или комбикормового завода не может быть использовано в качестве типового оборудования для фермерского или частного хозяйства.
Актуальность


А. Трисвятский, а также зарубежные ученые М. М. Макмастерз, Дж. Шелленбергер, В. Шеффер, Д. Джонс, Э. Калинский. Зерно хлебных и крупяных культур имеет сложное строение и структуру своих анатомических частей, а внешне оригинальную форму для каждой группы культур. Анатомические особенности зерна играют заметную роль в формировании его технологического потенциала, а также в системе организации и ведении технологического процесса на мельнице, крупозаводе и комбикормовом заводе. Соотношение масс анатомических частей определяет потенциальный выход продуктов его переработки. Наличие цветковых пленок у крупяных культур требует введения в технологию операции шелушения. Результаты научных работ Александрова В. Г. 5, Грищенко А. П. ,, Изосимова В. П. 0, Казакова Е. Д. 2, 5, Козьминой Е. П. 6, 7, 8, . Например, содержание крахмалистой части эндосперма в зерне пшеницы у разных партий различается на 8 от до , в зерне ржи на 7 от до и т. Поэтому неодинаковы и потенциальные технологические достоинства зерна. Для зерна пшеницы можно принять, что в среднем массовая доля крахмалистой части эндосперма составляет ,5 , алейронового слоя 8,0 , оболочек 7,0 , зародыша 2,5 . Содержание эндосперма для мелкой фракции меньше, чем для крупной. Семена бобовых культур богаты белком, а некоторые и жиром. Зерно крупяных культур содержит много клетчатки, что обусловлено наличием у них цветковых пленок. Химические вещества неравномерно распределены по анатомическим частям, что связано с различной органической функцией зародыша, эндосперма и оболочек, а также цветковых пленок , 6. В оболочке присутствуют, главным образом, не усваиваемые человеческим организмом вещества. Зародыш и алейроновый слой эндосперма содержат много белка, но в них много и жира, присутствие которого в муке или крупе резко снижает возможный срок их хранения, поэтому их удаляют в процессе размола или при шлифовании крупы. Крахмал накапливается во внутренней части эндосперма, расположенной под алейроновым слоем. Белки, способные образовать клейковину, также расположены только в крахмалистой части эндосперма пшеницы, ячменя, ржи, тритикале. В оболочках много пентозанов, лигнина, клетчатки. Например, плодовые и семенные оболочки зерна ржи на состоят из пентозанов, а содержание клетчатки достигает . Неравномерно распределены вещества и в пределах эндосперма. Анализ показывает, что по мере продвижения от его центра к периферии возрастает содержание биологически ценных веществ белков, витаминов. Особенно велико их содержание в субалейроновом и алейроновом слоях. Но клетки алейронового слоя не поддаются ферментам пищеварительного тракта человека, поэтому включать алейроновый слой в состав муки бессмысленно. В производстве комбикормов используют разнообразное сырье растительного, животного и минерального происхождения. Ячмень древнейшая злаковая культура, возделываемая практически во всех странах земного шара. По размерам посевных площадей и валовому сбору зерна, ячмень занимает четвертое место в мире. Большое значение ячмень имеет как фуражная культура и основной компонент комбикормов. С этой целью в России ежегодно расходуется до собираемого зерна, что обусловлено богатыми потенциальными кормовыми возможностями, заложенными в зерне ячменя и его анатомических частях. Анализ литературы показал, что ячмень широко используется в качестве сырья для комбикормов и за рубежом , , , , , , , , 1, 8, 3, 5, 5, 6,1. Строение зерна ячменя показано на рис. Снаружи зерно покрыто цветковой пленкой 1, плотно сросшейся с плодовыми оболочками 2. Под ними находятся тонкие семенные оболочки 3, покрывающие алейроновый слой 4, состоящий, в отличие от других злаковых культур, из нескольких рядов толстостенных клеток. Эндосперм зерна ячменя 5 состоит из крупных тонкостенных клеток, заполненных, главным образом, крахмалом и белками. В зависимости от плотности заполнения этих клеток эндосперм бывает мучнистым или стекловидным, но преобладающим является полустекловидный тип. В нижней части зерна находится сравнительно крупный зародыш 6.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.215, запросов: 240