Механіко-технологічні основи процесів та агрегатного устаткування для виробництва круп

Співставлення технічної та загальної ефективності реалізації технологічних процесів переробки зерна пшениці в крупи свідчить про суттєві переваги агрегатного устаткування перед комплектним обладнанням. Це підтверджується і результатами розрахунків технічної ефективності або рівня продовольчого використання:

-речовин алейронового шару

Ерм=Вргпа/Ва= (ар12+ар34+арАр) /1=0, 313 та Екм=Вкгпа/Ва= (ак12+ак34+акАр) /1=0, 321;

-речовин зародку

Ерм=Вргпз/Вз= (зр12+зр34+зрАр) /1=0, 310 та Екм=Вкгпз/Вз= (зк12+зк34+зкАр) /1=0, 379.

Аналіз рівнів використання анатомічних частин зерна (табл 5) та рівнів продовольчого використання його біополімерів (табл. 6) підтвердив переваги агрегатного устаткування в умовах децентралізованої переробки зерна в крупу.

 

Таблиця 6

Співставлення рівнів продовольчого використання складових зерна (%) при переробці його в крупи на комплектному обладнанні та на агрегатному устаткуванні

Продукція, технічне забезпеч. Ендо-сперм Обо-лон-ки Алей-рон. шар За-ро-док Крох-маль Білки Цу-кор Жи-ри Кліт-ко-вина Зо-ла

Крупи Полтавська та Артек

Комплект. 78, 2 1, 5 31, 3 31, 0 75, 4 67, 8 34, 0 38, 2 10, 3 31, 9

Агрегатне 94, 0 5, 1 32, 1 37, 9 90, 4 80, 5 40, 6 43, 1 15, 4 35, 1

 

Розрахунки економічної ефективності впровадження одного малогабаритного агрегата продуктивністю 0, 2 т/г у виробництво свідчать, що виробництво крупів супроводжується фактичними прибутками протягом першого року їх експлуатації і складає для зерна пшениці – 89, 6 тис. грн і для зерна гороху – 84, 7 тис. грн.

Такий прибуток може забезпечити відшкодування витрат підприємства 25 тис. грн на купівлю агрегатної установки протягом

Со=Ц/Фп=25/89, 625/84, 6580, 29 року,

що орієнтовно складає біля 3, 5 місяців.

Позитивні значення технологічної, технічної, енергетичної та економічної ефективності впровадження малогабаритного агрегату для виробництва крупів свідчить про:

наукову обгрунтованість механіко-технологічних основ процесів та агрегатного устаткування для виробництва круп, створених як результат наведених у даній роботі теоретичних і експериментальних досліджень та проектних рішень, призначених для реалізації загальних напрямків розвитку і можливостей децентралізації зернопереробної промисловості України;

технологічну доцільність розроблених компактних технологій, прийнятих функціональних рішень та запропонованих режимів виконання операцій в автономних умовах використання при виготовленні крупів у регіонах вирощування сировини, споживання готової продукції та утилізації побічних продуктів;

технічну раціональність запропонованих принципів дії, параметрів робочих органів створених малогабаритних елементів, прийнятих конструктивних рішень та компоновки їх блоків у агрегатному устаткуванні для малих переробних підприємств та фермерських господарств.

 

 

1. Створено механіко-технологічні основи процесів та агрегатного устаткування для децентралізованої переробки зерна, які спрямовані на вирішення актуальної проблеми подальшого розвитку галузі хлібопродуктів шляхом обгрунтування компактних технологій та розробки технічного оснащення для автономного виготовлення крупів на малих підприємствах і в цехах фермерських господарств з метою підвищення ефективності комплексної переробки зерна, розширення можливостей централізованих виробництв і оперативного задовільнення вимог та попиту споживачів.

2. Установлені відношення кількостей складових частин зерна у готовій продукції до наявності їх у сировині та доведена чинність іх застосування для оцінки рівня продовольчого використання складових частин і зерна в цілому при переробці його в крупи та порівняння різних видів устаткування. Визначені при виготовленні пшеничних, ячневих, кукурудзяних та горохових крупів рівні продовольчого використання основних поживних речовин зерна на агрегатному устаткуванні (відповідно 90, 49; 80, 54; 40, 66 та 43, 12%) засвідчили його переваги над існуючим (75, 46; 67, 83; 34, 09 та 38, 24%) комплектним обладнанням. Удосконалено показники технологічної, технічної та енергетичної ефективності і установлено детерміновані зв’язки їх з показниками рівня продовольчого використання анатомічних частин зерна. Доведена можливість їх застосування для визначення ефективності різних технологій. При переробці зерна пшениці, ячменю і гороху загальна ефективність (5, 13%) складала 0, 263; 0, 7386 і 0, 7478 – для компактних та 0, 320; 0, 502 і 0, 778 – для розвинених технологічних процесів.

3. Запропоновано методичні основи аналізу існуючих технологій виробництва круп, синтезу компактних технологічних процесів та оптимізації режимів обробки зерна злакових та бобових культур. Застосуванням теорії графів визначено напрямки скорочення складу виробничих ліній, виконано суміщення однотипних основних операцій, об’єднання подібних за властивостями потоків, перетворення простих циклів у складні та усунення другорядних операцій і створені компактні процеси та обгрунтована структура агрегатного устаткування для виготовлення пшеничних, гречаних та інших крупів. Установлено оптимальні значення технологічної ефективності лущення-шліфування зерна пшениці (0, 667) та обрушування зерна гречки (0, 422), які забезпечують мінімальні витрати енергії.

4. Розроблено теоретичні основи обґрунтування технологічних параметрів функціональних елементів агрегатних установок. З використанням теорії рядів створено математичні моделі статики та кінетики циклічної і рециркуляційної технологій переробки зерна з міцними та слабкими зв’язками між оболонками і ядром, за результатами аналізу яких установлені залежності продуктивностей агрегатних установок в цілому від продуктивностей головних функціональних елементів. Розраховані продуктивності, наприклад, агрегату для виготовлення гречаних крупів та обрушувального пристрою, знаходяться в обернено пропорційній залежності від ефективності останнього.

5. Обґрунтовано теоретичні основи створення і аналізу математичної моделі форми зерна пшениці, його геометричних та масових характеристик, які застосовано для визначення параметрів робочих зон лущильно-шліфувальних машин і рекомендовано для кількісної оцінки якості зерна. Відношення площі поперечного перетину до периметра та об’єму до