Большое число различных шелушильных и шлифовальных машин объясняется разнообразием структурно-механических свойств зерна, перерабатываемого в крупу.
Технологические процессы выработки крупы усложняются еще и тем, что однородность и выравненность зерновой массы по размерам составляет не более 70.80 %. Так как зерно шелушат и шлифуют, пропуская его между рабочими органами машины, установленными с определенным зазором, то становится ясно, насколько важно иметь однородную по крупности и качеству зерновую массу. Неоднородность зерновой массы требует введения специальной технологической операции - разделения зерновой массы на фракции по крупности для последующего крупоотделения. Гречиху, например, сортируют на четыре - шесть фракций, овес и рис на две-три фракции и т.д.
Наиболее распространенные машины для шелушения и шлифования зерна проса, риса, овса, ячменя, пшеницы и других культур - шелушильные машины с обрезиненными валками, вальцедековые станки, обоечные машины, шелушильные постава с нижним бегуном, вертикальные и горизонтальные шелушильно-шлифовальные машины и др.
Количественное содержание ядра в зерне в зависимости от культуры находится в пределах 62.80%. При переработке зерна в крупу действующими нормативными документами предусматривается выход крупы 50.70,5%, следовательно, от 4.5 до 15 % ядра превращается в отходы, не используемые для продовольственных целей. Такой большой процент недоиспользования ядра зерна крупяных культур является результатом несовершенства главным образом машин для процессов шелушения и шлифования. Некоторые конструкции шелушильных и шлифовальных машин тяжелы, громоздки, энергоемки и не всегда удобны в эксплуатации. Поэтому применение более совершенных конструкций шелушильных и шлифовальных машин позволит перерабатывать зерно в крупу с меньшими потерями.
В ближайшие годы намечено реконструировать значительное количество действующих предприятий с заменой старого и малопроизводительного оборудования новым, современным, высокопроизводительным, позволяющим более эффективно осуществлять процессы очистки, сортирования, шелушения, шлифования и крупоотделения.
В последнее время в крупяной промышленности получили распространение шелушильные машины с обрезиненными валками и внедряются новые крупоотделительные машины, шелушильные машины ударно-центробежного принципа действия, шлифовальные машины горизонтального и вертикального типа и др.
Знание структурно-механических характеристик зерна крупяных культур позволяет обоснованно выбирать характер и величину основных параметров рабочих органов машин, обеспечивать более эффективную его обработку, экономно расходовать сырье и энергию.
Изучение и анализ опыта эксплуатации крупяных заводов позволяет наметить пути дальнейшего совершенствования техники и технологии крупяного производства.
Например можно применять для производства нашего вида продукции универсальный мукомольно-крупяной комплекс, который позволяет производить из различного сырья высококачественные крупы: пшеничные, овсяные, ячневые, кукурузные, гороховые, пшено, рис. Несложная переналадка комплекса позволит получать овсяную, пшеничную (первый и второй сорт), ржаную (обдирная и обойная), гречневую и кукурузную муку.
Мощность производства муки и круп на основе нашего универсального комплекса, при круглосуточной работе, составляет до 25 тонн готовой продукции в сутки.
Стоимость мукомольно-крупяного оборудования зависит от комплекта поставки и степени механизации комплекса.
Мукомольно-крупяное оборудование защищено патентами.
Реагируя на требования рынка разработан мукомольно-крупяной комплекс позволяющий производить из различного сырья высококачественные крупы: пшеничные, ячневые, кукурузные, гороховые, пшено, рис. Несложная переналадка комплекса позволит получать пшеничную (первый и второй сорт), ржаную (обдирная и обойная), гречневую и кукурузную муку.
Универсальный комплекс состоит из связанного в единую технологическую линию оборудования с различной степенью механизации, которое предназначено для выработки круп и муки в строгом соответствии с действующими стандартами.
Комплекс отличает:
универсальность, т.е. выработка на технологической линии разнообразного ассортимента круп и муки;
широкий диапазон производительности - от 2 до 20 тонн готовой продукции в сутки (зависит от выбранной комплектации линии);
быстрый ввод в эксплуатацию - запуск технологической линии в течении нескольких часов.
Универсальный комплекс, включает в себя технологическое оборудование: зерносушильную машину, помольный агрегат, просеиватель, аспиратор.
Технологические параметры комплекса:
Производительность, т/сутки:
при производстве муки: 2,0 - 2,5
при производстве крупы: 3,0 - 4,5
Выход муки, %: 60-70
Выход крупы, %: 65-75
Общая масса оборудования, кг: 960
Занимаемая площадь, м²: 25
Рис.4 - Линия по производству крупы и муки ЛПК - 01
Выделим основные параметры, по которым необходимо выбирать оборудование:
1. производительность;
2. выход готовой продукции (в процентах);
3. качество готовой продукции;
4. энергоёмкость оборудования;
5. габаритные размеры;
6. количество обслуживающего персонала;
7. сертифицировано оборудование или нет;
8. цена (очень часто цена оборудования совершенно не соответствует возможностям этого оборудования).
Рассмотрим на примере производства пшена.
Итак, рассчитаем основные экономические параметры: точка безубыточности; расходы и прибыль; потребность в сырье и материалах; срок окупаемости вложенных средств; выявить, какая позиция из расходов отнимает большую часть денежных средств (что даст возможность подкорректировать либо изменить условия производства); определить рентабельность;
В качестве исходных данных принято:
1) Вклады на оборудование - 193000 руб
2) Сырьё (овес) в расчёте на 1 тонну готового пшена - 8300 руб
15*8300=124500руб/день
124500*24=2988000руб в месяц нужно для закупки сырья
3) Налоги, аренда - 15000 руб/месяц
4) Шестеро рабочих. Зарплата в сумме - 250 руб/день (один человек)
6*250=1500руб в день; 1500*24=36000руб в месяц - зарплата рабочим;
5) Электроэнергия.23,5 кВт/ч*1,7 руб = 40 руб/час;
40 руб/час*8 час = 320 руб/день;
320 руб/день*24 = 7680руб в месяц;
6) Реализуемая партия пшена в сутки 15 тонн по 10000 руб;
15*10000=150000руб в день получаем от продажи овсяной крупы в день;
150000*24=3600000 руб в месяц.
Результаты просчёта:
1. Чистая прибыль в месяц при запланированных продажах (15 т/сутки) - 553320 руб. (от выручки отнимаем все затраты). Годовая прибыль 735840 руб. Половину этой суммы получаем благодаря реализации побочной продукции (отрубей, сечки, мучки).
2. Вклады (193000 руб) окупятся через 4 мес.
3. Среди всех затрат наибольшую долю отнимает сырьё - 90,2%, непредвиденные расходы - 3,6%.
Анализ расчёта:
Теоретически вырисовывается интересная перспектива. Но, чтобы и на самом деле было всё так гладко и эффективно, в первую очередь необходимо:
добиться высокого качества готовой продукции - это поможет побороть конкуренцию;
организовать сбыт готовой продукции, что обеспечит бесперебойную работу производства (запланированные 15 тонн в сутки);
иметь стабильных и надёжных поставщиков сырья (колхозы, фирмы, арендаторы и т.д.) - это очень важно, поскольку 90% затрат приходится именно на сырьё.
Важнейшим из средств повышения коэффициента использования зерна при одновременном улучшении качества готовой продукции может быть гидротермическая обработка и применение новых методов воздействия на зерно при шелушении. К сожалению работ в этом направлении проводиться недостаточно, остаются неизученным товароведная оценка круп после новых методов гидротермической обработки.
Следовательно, исследования, направленные на более глубокое изучение и интенсификацию этих процессов с определением качественных характеристик продукции, являются актуальными и практически значимыми.
Также хорошо известно, что от совершенства шелушильно-шлифовальных машин и процессов во многом зависят качество, ассортимент и выход вырабатываемой крупы.
Рабочими органами вальцедекового станка, используемого для шелушения гречихи и проса, служат горизонтальный абразивный валок (цилиндр.) и неподвижно закрепленная у валка дека, образующие клиновидную (для проса) либо серповидную (для гречихи) форму рабочей зоны. Зерно в станке шелушится в рабочей зоне в результате действия сил сжатия и трения (скольжение с качением) со стороны валка и деки.
Минимальный зазор между валком и декой (при жесткой деке) должен быть больше размера ядра, чтобы исключить его дробление. Примыкающая к валку рабочая поверхность деки обычно очерчивается тем же радиусом, что и валок. Это позволяет получать кривизну ее поверхности путем притирки о вращающийся валок.
На эффективность шелушения зерна влияют диаметр и окружная скорость валка, размер и форма рабочей зоны, материал валка и деки, фракционный состав зерна (по крупности) и др. Диаметр валков составляет 500 и 600 мм, длину рабочего отрезка дуги деки принимают от 180 до 300 мм. Валок изготавливают из абразивных материалов или естественного (песчаникового) камня и придают ему окружную скорость от 10 до 15 м/с. Периодически производят насечку валков, чтобы обеспечить требуемую эффективность шелушения. Для шелушения проса деку изготавливают из резинотканевых пластин (редко кожи), а для гречихи - из песчаникового камня или заливкой абразивной массой.