Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения
Аннотация
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.
Литература
2. 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).
3. 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/j.jcs.2010.03.007
4. 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/10.1080/02726351.2014.943379
5. 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).
6. 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
7. 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
8. 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
9. 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).
10. 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).
11. 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).
12. 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).
13. Шелушение увлажненной пшеницы / И. Р. Дударев // Хранение и переработка зерна. 1973. № 2. С. 34–35.
14. 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).
15. 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).
16. 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
17. 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).
18. 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).
19. 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/media/f/thpz_tez_2017_.pdf (дата обращения: 01.04.2021).
20. 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
21. 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).
22. 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).
23. 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).
24. 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).
25. 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).
