38
1. Tema Proiectului Să se proiecteze şi să se stabilească schema tehnologică pentru o moară de porumb, cu capacitatea de 110t /24h, pentru mălai extra 30% şi mălai superior 40%, cu masa hectolitrică a porumbului de 75 kg/hl. 2. Caracterizarea porumbului Bobul de porumb este format din următoarele părţi principale morfologice: învelişul, endospermul, embrionul sau germenul şi vârful ( pedicelul ). Constituenţii chimici care se separă în industrie se găsesc în endosperm şi germen, părţi ale bobului care sunt învelite în trei straturi concentrice: pericarpul, învelişul seminal şi stratul aleuronic. Procesele industriale pe care le suferă porumbul în cele mai multe cazuri, includ separarea a trei părţi principale ale bobului: învelişul, endospermul şi germenul. Învelişul fructului ( pericarpul ) – este învelişul exterior al bobului exceptând o suprafaţă relativ mică de la bază acoperită de vârf. Ţesuturile pericarpului şi vîrful bobului sunt continue, ele formând un înveliş complet pentru sămânţă. Excepţând coroana, unde varietăţile dinţate prezintă considerabile cute, suprafaţa exterioară a pericarpului este netedă. Stratul aleuronic – este format dintr-un singur rând de celule mari, dreptunghiulare, cu pereţii îngroşaţi, care nu conţin amidon. În apropierea 3

Moara de Porumb Radu Costin

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Proiect Morarit si ManificatieProfesor Pop Flavia

Citation preview

Page 1: Moara de Porumb Radu Costin

1. Tema Proiectului

Să se proiecteze şi să se stabilească schema tehnologică pentru o moară de porumb, cu capacitatea de 110t /24h, pentru mălai extra 30% şi mălai superior 40%, cu masa hectolitrică a porumbului de 75 kg/hl.

2. Caracterizarea porumbului

Bobul de porumb este format din următoarele părţi principale morfologice: învelişul, endospermul, embrionul sau germenul şi vârful ( pedicelul ).

Constituenţii chimici care se separă în industrie se găsesc în endosperm şi germen, părţi ale bobului care sunt învelite în trei straturi concentrice: pericarpul, învelişul seminal şi stratul aleuronic.

Procesele industriale pe care le suferă porumbul în cele mai multe cazuri, includ separarea a trei părţi principale ale bobului: învelişul, endospermul şi germenul.

Învelişul fructului ( pericarpul ) – este învelişul exterior al bobului exceptând o suprafaţă relativ mică de la bază acoperită de vârf.

Ţesuturile pericarpului şi vîrful bobului sunt continue, ele formând un înveliş complet pentru sămânţă. Excepţând coroana, unde varietăţile dinţate prezintă considerabile cute, suprafaţa exterioară a pericarpului este netedă.

Stratul aleuronic – este format dintr-un singur rând de celule mari, dreptunghiulare, cu pereţii îngroşaţi, care nu conţin amidon. În apropierea embrionului, aceste celule se micşorează treptat fără să dispară complet.

Endospermul – ocupă cea mai mare parte a bobului, cuprinzând aproape 80 – 80 % din masa bobului. El constă dintr-un strat subţire, superficial de celule aleuronice, conţinând grăsimi şi proteine şi o porţiune mare interioară de ţesut de înmagazinare care conţine amidon şi proteine. Endospermul conţine grăunţe de amidon închise într-o reţea proteică. Grăunţele de amidon sunt simple, de formă poliedrică sau rotunjită.

Germenul sau embrionul – are formă de pană şi este situat în partea inferioară a bobului, cu baza spre vârful acestuia şi conţine organele tinerei plante. El ajunge 10 – 14 % din greutatea bobului. Este format din următoarele părţi: epiteliu, parenchin cu depozitare de ulei, cu ţesuturile vasculare şi axa embrionului. El este acoperit de pericarp şi se poate prin acesta. După îndepărtarea pericarpului, embrionul devine vizibil în întregime. Scutellumul ( organ hrănitor la germinarea embrionului ) este partea cea mai dezvoltată a acestuia, având un contur oval, cu faîa internă îndreptată către endosperm, iar cu faţa externă îndreptată către embrion.

Scutellumul – este cel mai important pentru tehnologi din cauza conţinutului mare de ulei de rezervă din parenchin. Pătrunderea rapidă a apei

3

Page 2: Moara de Porumb Radu Costin

în germen şi capacitatea relativ mare de a menţine umiditatea sunt factori care indică uşurarea considerabilă a degerminării industriale pe cale umedă, în comparaţie cu degerminarea pe cale uscată şi totodată a integrităţii germenului cu influenţă favorabilă asupra extracţiei de ulei.

Germenul prezintă importanţă ca sursă de ulei. După separarea uleiului, reziduul constituie o făină preţioasă care conţine proteine, hidraţi de carbon şi vitamine. Proteina este de calitate mai bună decât cea din endosperm.

2.1. Caracteristici fizico – tehnologice ale porumbului

Aspectul general al masei de cereale

Acest aspect este influenţat de o serie de factori ca: gradul de vechime, modul de conservare, gradul de dezvoltare al boabelor, uniformitatea ca mărime, conţinutul de impurităţi.

Culoarea boabelor

Culoarea indică dacă cerealele sunt vechi, au luciu sau sunt opace, dacă cerealee au suferit degradări în timpul vegetaţiei sau în timpul conervării.

Mărimea, forma şi uniformitatea boabelor

Mărimea, forma şi uniformitatea boabelor prezintă o deosebită importanţă, deoarece în funcţie de acestea, morarul echipează şi reglează maşinile de curăţat şi sortat, reglează regimul de măcinare mai ales la şroturile I, II şi III.

Prospeţimea

Poate fi considerată optim atâta vreme cât n-au intervenit modificări esenţiale în compoziţia chimică şi aspectul exterior şi interior al boabelor, sub acţiunea microorganismelor şi dăunătorilor specifici cerealelor.

La stabilirea prospeţimii, pe lângă determinarea organoleptică culorii, aspectului, luciului, mirosului şi gustului, se determină şi aciditatea care este crescută la cerealele vechi.

Tăria şi duritatea

Tăria reprezintă un indiciu privind modul în care cerealele rezistă la transport, pregătire şi măcinare.

Tăria indică în ce măsură boabele se sparg întâmplător în timpul mişcărilor şi când sunt măcinate. În funcţie de tăria boabelor se apreciază

4

Page 3: Moara de Porumb Radu Costin

consumul de energie la măcinare. Tăria indică de asemenea cum trebuie alcătuită diagrama tehnologică de pregătire şi măciniş.

Sticlozitatea şi făinozitatea boabelor

Boabele sticloase sunt acelea care în secţiune transversală prezintă un aspect sidefat, translucid - cornos. La secţionare opun o mare rezistenţă şi prin măcinare la moară se trasformă în prima fază ( şroturile I, II, III ) într-o mai mare cantitate de grişuri mari şi mijlocii şi mai puţine grişuri mici, dunsturi şi făină.

Porumbul sticlos e preferat la fabricarea mălaiului de tip superior- extra.

Boabele făinoase opun o mică rezistenţă la secţionare, iar prin măcinare se transformă la primele şroturi în grişuri mici, dunsturi şi făină.

Maturizarea porumbului

Imediat după recoltare, bobul este incomplet maturizat, iar mălaiul obţinut din astfel de porumb nu prezintă calităţile corespunzătoare.

Procesul de maturizare constă în aceea că substanţele solubile se transformă în substanţe insolubile: zahărul în amidon, aminoacizii în proteine, proteinele solubile în proteine insolubile. Totodată se elimină şi apa. Se produc transformări şi asupra grăsimilor, substanţelor minerale şi vitaminelor.

Masa hectolitrică

Reprezintă greutatea exprimată în kilograme a unui volum de boabe egal cu 0,1 m3, echivalentă cu capacitatea de 100 l. Această însuşire este folosită la dimensionarea depozitelor şi în special celulelor de siloz.

Masa relativă a 1000 de boabe

Prin aceasta se înţelege greutatea a 1000 de boabe la umiditatea care o conţin în momentul determinării.

Masa absolută

Reprezintă greutatea a 1000 de boabe raportată la substanţa uscată.Prin substanţă uscată se înţelege greutatea produsului rămasă după

scăderea greutăţii apei pe care o conţine.Masa absolută se determină cu formula:

5

Page 4: Moara de Porumb Radu Costin

G =

100−u100 x g

G – masa absolută, în g ;u – conţinutul în umiditate, în % ;g – greutatea a 1000 de boabe, în g.

Capacitatea de curgere

Deplasarea masei de boabe în stare liberă se numeşte capacitate de curgere. Aceasta e influenţată de o serie de însuşiri a masei de boabe: forma, dimensiunile şi starea suprafeţei boabelor, umiditatea, cantitatea de impurităţi şi compoziţia acestora, starea, forma şi materialul pe care se desfăşoară masa de boabe.

3. Caracteristicile produselor finite

3.1. Caracteristicile chimice ale produsului finit

Mălaiul este un produs alimentar fabricat din porumb nedegerminat sau degerminat. Pentru mălaiul fabricat din porumb degerminat compoziţia chimică este ifluenţată în primul rând de compoziţia părţii anatomice a spărturii din care provine.

Într-o anumită măsură influenţează conţinutul de germeni şi tărâţe.Conţinutul de glucide variază între 68 şi 71 %, conţinutul de substanţă

proteică între 9 şi 10%, grăsimile între 0,7 şi 1,1 % şi conţinutul de substanţe minerale între 0,58 şi 0,65 %.

Mălaiul din porumb degerminat mai conţine vitamine şi enzime.

3.2. Caracteristicile fizice ale produsului finit

Se referă la culoare, aspectul, compoziţia şi granulaţia masei.

Culoarea

Culoarea normală a mălaiului este galbenă – aurie sau portocalie, culoare ce depinde în primul rând de culoarea porumbului din care provine şi de partea din bob care a participat mai mult la formarea masei de mălai. În unele cazuri culoarea mălaiului este albicioasă şi chiar galben – cenuşie, din cauza porumbului degradat calitativ sau a unui conţinut ridicat de făină de porumb fin măcinată.

6

Page 5: Moara de Porumb Radu Costin

Aspectul masei

Aspectul normal al masei este imprimat de uniformitatea granulaţiei , conţinutul de făină şi de sănătatea porumbului din care s-a fabricat mălaiul.

Compoziţia masei

Masa de mălai trebuie să fie compusă din particule provenite numai din partea cornoasă a bobului.

Sunt cazuri când în masa de mălai intră şi particule din partea făinoasă a bobului. Din cauza unei separări imperfecte, masa de mălai mai poate conţine particule de germeni şi particule de tărâţe. În afara acestora masa de mălai mai poate conţine şi unele particule minerale care la masticaţie produc scrâşnet şi senzaţie neplăcută consumatorului. Aceste particule pătrund în masa de mălai din cauza unei curăţiri necorespunzătoare a porumbului înainte de degerminare.

Granulaţia mălaiului

Din porumb degerminat se fabrică în mod obişnuit două sortimente de mălai şi anume: mălaiul tip extra şi mălaiul superior. La ambele tipuri se folosesc pentru determinarea granulaţiei sitele metalice 22 şi 55. Pentru mălaiul tip extra refuzul sitei 22 este de maximum 2 % iar cernutul sitei 55 de maximum 4 %.

Mălaiul superior poate avea un refuz de maximum 10 % pe sita 22, iar cernutul sitei 55 poate fi de 35 %.

Primul tip este format din particule de griş şi dunst, iar tipul doi este format din griş, dunst şi un anumit procent de făină.

În cazurile speciale se fabrică mălai de tip extra care are particulele aproximativ egale. Acest tip de mălai se colectează de la o singură ramă de la maşina de griş.

7

Page 6: Moara de Porumb Radu Costin

4. Specificitatea fabricaţiei

4.1. Felul măcinişului

La morile de porumb se utilizează măcinişul repetat, dezvoltat pe mai multe extracţii. Măcinişul repetat constă în obţinerea mălaiului ca urmare a mărunţirii succesive a boabelor şi a produselor intermediare rezultate din acestea, prin trecerea lor prin mai multe utilaje de măcinat.

Măcinişul dezvoltat cuprinde parţial sau în totalitate procesele de şrotuire, sortarea grişurilor şi dunsturilor, măcinarea refuzurilor, separarea germenilor şi obţinerea sortimentelor de mălai.

Măcinişul pe mai multe extracţii permite realizarea concomitentă a 2 extracţii. În cazul măcinării porumbului se obţine mălai extra în extracţie simplă 35 %, concomitent cu mălai superior în extracţie de 40 %.

4.2. Regimul de măciniş adoptat

Procesul de măciniş este ciclul de măcinare – sortare. În funcţie de repetarea acestui ciclu, măcinişul se clasifică în:

măciniş plat ; măciniş scurt sau semi – înalt ; măciniş lung sau înalt.

Măcinişul repetat cuprinde mai multe faze: şrotarea divizarea grişurilor şi dunsturilor curăţirea grişurilor şi dunsturilor desfacerea grişurilor măcinarea grişurilor şi a dunsturilor

Şrotarea este faza tehnologică în care se separă conţinutul endospermic al boabelor pentru a rămâne în final stratul de înveliş sub formă de tărâţe. În urma fazei de şrotare se obţin pe de o parte produse intermediare constituite din grişuri şi dunsturi, iar de cealaltă parte stratul de înveliş sub formă de tărâţă şi făină. Grişurile şi dunsturile sunt prelucrate în celelalte faze ale procesului tehnologic pentru a ajunge la produsele finite dorite.

Divizarea grişurior şi dunsturilor este faza în care particulele de endosperm obţinute în procesul de şrotare sunt sortate pe clase de granulozitate şi uscate de făină. Faza de divizare se realizează numai prin cernere.

8

Page 7: Moara de Porumb Radu Costin

Curăţirea grişurilor şi dunsturilor este faza în care produsele intermediare sunt îmbogăţite numai în endosperm curat.

Desfacerea grişurilor este faza în care produsele intermediare cu granulozitate mare sunt supuse operaţiei de mărunţire pentru extragerea particulelor de endosperm curat şi înlăturarea acelora care mai conţin straturi de înveliş. Produsele rezultate din faza de desfacere sunt supuse din nou operaţiei de curăţire.

Măcinarea grişurilor şi a dunsturilor este faza în care produsele formate din endosperm de diferite granulozităţi sunt aduse la granulozitate făinii.

În afara acestor faze principale, în schemele de măciniş mai apar şi altele în funcţie de dezvoltarea pe care o are procesul însuşi. În procesul de măcinare nu toate fazele principale sunt obligatorii. Măcinarea poate fi de mai multe feluri. Astfel putem avea o măcinare plată sau strânsă când mărunţirea boabelor se face direct la granulozitatea făinii fără alte operaţii speciale. Măcinarea înaltă sau rotundă se aplică atunci când se urmăreşte în primul rând separarea stratului de înveliş de endosperm printr-o prelucrare treptată a boabelor, iar apoi endospermul curat se aduce la granulozitatea făinii.

Deci, mărunţirea este operaţia unitară de micşorare a dimensiunilor geometrice ale particulelor ca urmare a acţiunii unor eforturi unitare exterioare şi care în morărit are diferite aspecte :

mărunţirea boabelor în scopul separării învelişului sub formă de tărâţă, ceea ce se realizează în faza de şrotare ;

mărunţirea grişurilor mari şi mijlocii pentru desprinderea particulelor de înveliş cuprinse între ele, lucru realizat în faza de desfacere ;

mărunţirea grişurilor şi dunsturilor curate în făină, lucru realizat în faza de măcinare propriu – zisă ;

mărunţirea dunsturilor cu un conţinut bogat în straturi de înveliş pentru recuperarea făinii ce o conţine, lucru realizat în faza de măcinare de terminare.

Toate aceste operaţii se realizează cu anumite utilaje în care produsul intrat se aduce în final la o granulozitate cu mult mai mică. Prin operaţia de mărunţire se urmăreşte un efect de sfărâmare, zdrobire şi tăiere a particulelor.

Efectul mărunţirii se poate aprecia prin creşterea suprafeţei totale a particulelor prelucrate.

Produsele de măciniş sunt formate dintr-o varietate mare de granule care se deosebesc după dimensiuni, suprafaţă şi compoziţie. Ca urmare a divizării boabelor apar granule noi care totalizează o suprafaţă mult mai mare decât cea iniţială.

Factorii determinanţi ai procesului de măciniş sunt:

gradul de mărunţire ;

9

Page 8: Moara de Porumb Radu Costin

energia consumată pentru o unitate de suprafaţă de granulă nou formată.

Efectul mărunţirii se poate aprecia prin creşterea suprafeţei totale a particulelor prelucrate.

Măsurarea suprafeţelor specifice a materialelor rezultate din operaţia de mărunţire se poate face prin metode directe : metoda de sedimentare , turbidimetrică şi permeabilităţii şi prin metode indirecte : metoda cernerii şi metoda prin absorbţie folosită mai puţin.

5. Elemente de inginerie tehnologică

5.1 Dimensionarea tehnologică a utilajelor din secţia de pregătire a porumbului pentru măciniş

Necesarul utilajelor din această secţie se calculează în funcţie de :

capacitatea de producţie a morii ; încărcarea specifică a utilajelor ; caracteristici tehnice ale utilajelor.

5.1.1. Calculul capacitaţii de producţie a secţiei de pregătire a porumbului pentru măciniş

Capacitatea morii este: Cm = 110t /24hCapacitatea curaţătoriei se calculează astfel

Cc = Cm + ( 10 – 20 % )·Cm

Cc = Cm + 10% · Cm

Cc = 110 +

10100 · 110

Cc = 121 t/ 24h

5.1.2. Calculul şi alegerea utilajelor din secţia de pregătire a porumbului pentru măciniş

Utilajele care se folosesc în secţia de pregătire a porumbului pentru maciniş sunt următoarele :

cântarul automat separator-aspirator separator de pietre decojitor separator cascadă

10

Page 9: Moara de Porumb Radu Costin

aparate magnetice celule de rezervă

Calculul cântarului automat Cântarul automat se calculează în funcţie de capacitatea orară a

curăţătoriei şi de numărul de răsturnări pe care le efectuează cupa cântarului. Pentru cereale se construiesc cântare automate cu capacitatea cupei de 10, 20, 30, 50, 100, 500, 600 kg.

Alegem un cântar cu capacitatea între 10 – 50 kg care face 3 răsturnări pe minut.

Capacitatea cupei va fi :

Qc =

Q c/h3x 60 =

45833 x 60 = 25,4

Vom alege un cântar cu capacitatea cupei de 30 kg.

Caracteristicile tehnice şi funcţionale ale cântarului automat de 30 kg sunt reprezentate în tabelul următor :

Greutatea uneişarje cântărită, kg

Capacitatea de lucru t/h

Dimensiunile de gabarit mm

Greutateacântarului kgLăţimea Lungimea Înălţimea

30 6,3 765 750 705 180

Greutatea cântarului , kg 180Cântarul automat primeşte produsul ce trebuie cântărit si-l lasă să

treacă mai departe numai în anumite doze egale şi precis determinate cantitativ.

Odată cu cântărirea, aparatul înregistrează şi numărul de cântăriri sau cantitatea în kg, cu ajutorul unui înregistrator, prezentând astfel o situaţie exactă asupra cantităţilor de porumb ce trec prin el.

Calculul separatorului – aspirator

Separatorul – aspirator este utilizat pentru eliminarea corpurilor străine care se deosebesc de cereale prin mărime ( lungime, lăţime şi grosime ) şi prin însuşiri aerodinamice.

Acesta separă corpurile străine cu dimensiuni mai mari, egale sau mai mici decât al cerealei supuse precurăţirii, prin combinarea acţiunii ciururilor şi a curenţilor de aer.

Calculul separatorului – aspirator se face în funcţie de încărcarea specifică şi capacitatea orară a curăţătoriei. Există separatoare – aspiratoare cu

11

Page 10: Moara de Porumb Radu Costin

lăţimea site de diferite dimensiuni : 80 – 100. Încărcarea specifică poate fi de 50 – 55 kg/ cm • h.

Calculăm lăţimea ciurului =

Cc /h50 =

458350 = 91,66 cm

Alegem un separator-aspirator cu lăţimea sitei de 90 cm.

Caracteristici tehnice ale separatorului – aspirator SA - 1212

capacitatea, t/h 5 dimensiunea ciururilor, mm 1200x1200 suprafaţa ciururilor, m2 3,6 debitul de aer necesar, m3/ min 80 – 95 turaţia axului de comandă a cadrului cu ciururi, rot/min 350 dimensiunile exterioare, mm

lungime 1450 lăţime 1365 înălţime 1575

puterea instalată, kW 1,1 masa, kg 570

Separatorul de pietre canadian, tip ForsbergSeparatorul de pietre este amplasat după separatorul – aspirator

deoarece acesta separă pe lângă pleavă, praf, spice şi o parte din pietrele care au dimensiuni mai mari sau mai mici decât bobul de porumb.

Acest tip de separator combină principiul de separare – sortare după masa specifică a particulelor, cu separare - sortare după însuşirile aerodinamice ale acestora şi gradul de alunecare, în funcţie de starea suprafeţei lor.

Principiul de lucru este următorul :Printr-o suprafaţă de lucru înclinată, confecţionată dintr-o împletitură

de sârmă sau tablă perforată, se trimite un curent de aer de jos în sus, suprafaţa de lucru fiind în acelaşi timp supusă unor oscilaţii imprimate de un mecanism cu excentric.

Masa de produs ce intră pe suprafaţa de lucru, suferă un efect de stratificare a particulelor, particulele grele se plasează direct pe suprafaţa de lucru, iar cele mai uşoare şi foarte uşoare se ordonează în straturile superioare.

12

Page 11: Moara de Porumb Radu Costin

Caracteristici principale ale separatorului de pietre canadian, tip Forsberg

Tipul Dimensiuni de gabarit mm

Greutate kg

Consum de aer m3/min

Putere necesară CP

Capacitate de lucru t/h

lungime

lăţime înălţime

BVCVDV

1320 1645 1930

740 8951095

141015101525

175 250 300

60 85 115

0,50 0,75 1,00

3 6 10

Calculul decojitoruluiScopul principal al decojitorului este de a elimina de pe suprafaţa

boabelor microorganismele şi resturile de praf lipite de ele sau depuse în şănţuleţul acestora. Al doilea scop este desprinderea unor părţi considerabile din straturile exterioare ale învelişului.

În acest proces de prelucrare se separă parţial şi embrionul bobului, uşurând mult la eliminarea lui în procesul de măcinare.

Decojitorul este format dintr-o suprafaţă de lucru circulară, sub forma unui cilindru, în interiorul căruia se roteşte un rotor cu palete. Maşina acţionează

Alegem un decojitor dublu DD – 714 Dimensiunile cilindrului decojitorului sunt:

diametrul 700 mm lungimea 1400 mm

Viteza periferică a paletelor 13 – 15 m/s.Încărcarea specifică : qs = 800 – 900 kg/ m2 ·hCalculăm suprafaţa necesară de decojire

SD nec. =

Cc/hqs =

4583900 = 5,09 m2

Calculăm suprafaţa unui decojitor: SD = π ·D·L = 3,14·0,7·1,4 = 3,08 m2

Calculăm numărul de decojitoare:

13

Page 12: Moara de Porumb Radu Costin

ND=

SDnec .

S D =

5 ,093 ,08 = 1,65

Vom alege 2 decojitoare.Caracteristici tehnice şi funcţionale ale decojitoarelor DD – 714

Tipul

Dimensiunile mantalelor

Dimensiuni de gabarit Capacitatea t/h

TuraţiaRot/min D, m L,mm L,m

mLăţime, mm

Înălţimemm

Paralel Serie

DD 714

700 1400 1970 1048 2030 6 275

Calculul separatorului cascadă Separatorul cascadă este utilizat pentru separarea fracţiunilor uşoare în

curenţi de aer.

Alegem un separator cascadă SC 10.Caracteristici tehnice şi funcţionale ale separatorului cascadă SC 10

Tipul

Dimensiuni de gabarit Capacitatea de producţie t/h

Consumul de aer m3/min

Puterea necesară kW

Greutatea kgLungime,

mmLăţime, mm

Înălţimemm

SC 10

810 1214 1275 5 80 0,4 530

Cerealele intră prin gura de alimentare de formă rectangulară şi sunt distribuite într-o pânză uniformă pe toată lăţimea maşinii, cu ajutorul unui tăvălug de alimentare şi a clapetelor cu contragreutate.

Reglarea curentului de aer ce trece prin masa de produs se face cu ajutorul clapetei. Curenţii de aer străbat masa de produse în sens transversal, prin „ cascade”. Curenţii de aer pătrund în maşină prin fantele frontale ajungând în camerele de decantare, unde se separă particulele uşoare, ca urmare a pierderii vitezei de plutire şi se depun la partea de jos a utilajului.

14

Page 13: Moara de Porumb Radu Costin

Aerul eliberat de masa principală de produs antrenat până în camera de decantare îşi continuă traseul şi se evacuează prin gura de racord, spre instalaţiile de purificare ale reţelei de aspiraţie centrală.

Evacuarea particulelor uşoare depuse în camera de decantare se face după ce împing sub propria greutate clapeta mobilă. Cerealele curăţite sunt evacuate, după o prealabilă trecere peste o coloană de magneţi permanenţi, care vor reţine eventualele impurităţi feroase.

Calculul aparatului magnetic Încărcarea specifică pe un magnet potcoavă este de 150 – 180 kg/h

pentru l = 40 mm. qs = 180 kg/h

Calculăm numărul de magneţi:

N =

4583180 = 25,46

Vom alege 26 de magneţi. Magnetul are lăţimea de 0,04 m, iar lungimea totală de magneţi va fi: L = 14 x 0,04 = 0,56 m.

Aparatul magnetic se compune dintr-o linie de magneţi, fiecare dintre ei având forma unei potcoave. Magneţii sunt aşezaţi unul lângă altul, cu izolaţie între ei şi strânşi cu o bară de oţel ce trece prin intervalul dintre potcoave. Alimentarea se face printr-o fantă, care se extinde pe toată lungimea aparatului. Pentru aceasta, conducta de alimentare care debitează cerealele spre aparatul magnetic se termină într-o formă ce se lăţeşte treptat până ce atinge marginile extreme ale fantei de alimentare.

Calculul celulelor de rezervăDimensiunile unei celule de rezervă sunt :

lungimea, m 2 lăţimea, m 2 înălţimea, m 12

Pentru porumb capacitatea celulelor pe zi este : 4583 x 24 = 109,992 kgCalculăm volumul unei celule : V = 2x2x12 = 40 m3

Masa hectolitrică a porumbului este de 75 kg/hl = 750 kg / m3

Capacitatea unei celule va fi : 48 x 750 = 36000 kgCalculăm numărul de celule :

Ncelule =

109 , 99236000 = 3,05

Vom alege 3 celule.

15

Page 14: Moara de Porumb Radu Costin

5.2. Descrierea fluxului tehnologic al secţiei de pregătire a porumbului pentru măciniş

La baza formării fluxului de pregătire stau însuşirile fizice ale masei de porumb , conţinutul de impurităţi, categoria de impurităţi şi conţinutul de umiditate.

Porumbul primit în sorb este ridicat cu ajutorul elevatoarelor şi este trecut printr-un buncăr spre cântar, apoi intră în separatorul aspirator pentru eliminarea prafului existent şi a impurităţilor. Porumbul cu ajutorul unui transportor este distribuit în celule de depozitare, apoi intră în curăţătoria morii, unde este supus operaţiilor de pregătire pentru măciniş.

Formarea schemei de curăţire şi condiţionare începe cu celulele de rezervă ale morii, care pot fi amplasate în moară sau în curăţătorie şi se continuă cu formarea traseului până se ajunge la celulele de rezervă ale curăţătoriei, care pot fi poziţionate în siloz.

Fluxul tehnologic cuprinde utilaje pentru eliminarea impurităţilor libere din masa de porumb, utilaje pentru condiţionare, aparate de măsură, utilaje şi instalaţii de transport, utilaje şi instalaţii de ventilaţie.

Eliminarea corpurilor străine din masa de porumb se face cu utilaje al căror principiu constructiv se bazează pe anumite diferenţe existente în modul de comparare a boabelor de porumb şi a corpurilor străine în anumite condiţii, diferenţe create de însuşirile fizice (lungimea, lăţimea, grosimea, masa specifică, însuşirile aerodinamice).

Separarea corpurilor străine se începe chiar din momentul recepţiei la fabrică. În această fază se urmăreşte o separare parţială a corpurilor străine respectiv grosiere.

Fluxul tehnologic de precurăţire este completat cu cântare automate pentru înregistrări cantitative a efectului de precurăţire şi controlul gestiunii, instalaţii de transport pe verticală şi instalaţii de ventilaţie.

După cântărirea cerealelor la cântarul automat are loc separarea impurităţilor care se deosebesc de masa de cereale după mărime şi însuşiri aerodinamice, cu ajutorul separatorului aspirator de tipul SA 1212 şi apoi sunt dirijate spre un magnet permanent.

În fluxul tehnologic de precurăţire a porumbului se foloseşte şi o instalaţie pentru purificarea aerului . Aspiraţia se face centralizat şi este compusă dintr-un ventilator, cicloane şi conducte. Pentru o aspiraţie mai bună se foloseşte două cicloane. Cu ajutorul separatorului de pietre sunt separate

16

Page 15: Moara de Porumb Radu Costin

folosind diferenţa de masă specifică pietricelelor, fragmentele de corpuri metalice, bulgării de pământ, de aceeaşi mărime cu boabele de porumb.

Pentru îndepărtarea prafului aderent de suprafaţa bobului sau depus în şănţuleţul acestuia, sfărâmarea şi îndepărtarea bulgărilor de pământ care nu au fost separaţi până la această fază se utilizează decojitoarele.

Pentru îndepărtarea impurităţilor uşoare rămase în produs se foloseşte separatorul cascadă, iar pentru îndepărtarea impurităţilor metalice care pot provoca avarierea utilajelor din curăţătorie şi moară, se folosesc separatoare magnetice.

Masa de cereale se stochează în celule de rezervă, după efectuarea operaţiilor de curăţire şi condiţionare. Timpul de păstrare este de cel puţin 24 ore şi se face în 3 până la 6 celule, prevăzute la golire cu aparate de procentaj pentru a face un nou amestec înainte de începerea procesului de măciniş.

5.3. Dimensionarea tehnologică a utilajelor din secţia de măciniş

5.3.1. Dimensionarea şi alegerea valţurilor.

Valţul este în prezent maşina de măcinat universal adoptată, datorită posibilităţilor variate pe care le prezintă în măcinarea cerealelor.

Maşina cuprinde un sistem de alimentare, una sau două perechi de tăvălugi din fontă care constituie organele propriu - zise de lucru, prevăzute cu mecanisme de reglare, curăţire şi acţionare, toate amplasate pe un suport din fontă. În principiu, valţul este format din două părţi identice, aşezate spate la spate, în aceeaşi carcasă, de unde şi denumirea de valţ dublu.

Alegem un valţ dublu tipul VDA – 825

17

Page 16: Moara de Porumb Radu Costin

Caracteristici tehnice şi funcţionale

Caracteristici tehnice Tipul de valţ VDA – 825

Dimensiunile tăvălugilor, mm : - Lungime - Diametru

800 250

Turaţia tăvălugului fix, rot/min - şrotuire- desfacere- măcinare

350 – 400 500 250 – 300

Viteza specifică a tăvălugului, m/s- şrotuire- desfacere- măcinare

4,6 – 5,25 6,55 3,3 – 3,9

Raportul turaţiei tăvălugului,m/s- şrotuire- desfacere- măcinare

1 – 2,5 1 – 1,9 1 –

18

Page 17: Moara de Porumb Radu Costin

1,2Dimensiunile roţii de curea, mm

- diametru - lăţime

450 125

Dimensiunile de gabarit, mm- lungime - lăţime- înălţime

1810 1625 1830

Masa netă , kg 3500

Valţul de moară este un utilaj modern, complet mecanizat şi automatizat şi de asemenea, principalul aparat folosit la operaţia de mărunţire.

Organele de lucru sunt reprezentate de tăvălugii care se rotesc în sensuri contrare.

Avantajul mărunţirii constă în aceea că, suprafaţa de contact cu boabele este foarte mică în timpul solicitării, deoarece tăvălugii sunt tangenţi pe generatoare.

Suprafaţa cilindrică a tăvălugului poate fi rifluită sau netedă, alegerea făcându-se în funcţie de procesul tehnologic. Astfel, dacă tăvălugii sunt tangenţi se folosesc la sfărâmarea boabelor şi separarea endospermului de înveliş, suprafaţa va fi rifluită, iar dacă se folosesc la transformarea particulelor de endosperm în făină, suprafaţa va fi netedă.

Un element important este adâncimea riflului, care variază în funcţie de unghiul de atac şi nr. de rifluri de pe circumferinţa tăvălugului.

Înclinarea riflurilor faţă de generatoarea tăvălugului asigură un efect continuu de solicitare la compresiune şi forfecare a boabelor şi este între 10 şi 20 % în cazul porumbului.

În cazul riflurilor avem doi parametrii importanţi : nR - numărul riflurilor pe 10 mm lungime de circumferinţă a

tăvălugului ; NR - numărul total de rifluri de pe circumferinţa tăvălugului.

Legătura dintre ei este dată de relaţia:

NR =

πx Dxnr

10 =

πxDt

Unde : D este diametrul tăvălugului t este pasul riflurilor

19

Page 18: Moara de Porumb Radu Costin

Poziţia riflurilor se referă la situaţia în care se găsesc faţa şi spatele riflurilor de pe tăvălugul rapid, în raport cu faţa şi spatele riflurilor de pe tăvălugul lent, în timpul rotirii. După posibilităţile de intersecţie a riflurilor celor doi tăvălugi pereche, se disting patru poziţii:

1. poziţia tăiş – tăiş ( T/T), apare un efect maxim de forfecare, deoarece atât riflul de pe tăvălugul rapid cât şi cel de pe tăvălugul lent pătrund în particulă creând o ruptură şi astfel particula se mărunţeşte.

2. poziţia spate /spate ( S/S ), avem un efect maxim de strivire şi de aceea cantitatea de produse intermediare obţinută este minimă ;

3. poziţia tăiş / spate ( T / S ), la care tăişul riflului tăvălugului lent, prin solicitare de strivire, desface straturile de înveliş.

4. poziţia spate / tăiş ( S / T ), creează posibilitatea ca riflurile tăvălugului lent să taie straturi din particulă, datorită efectului de strivire realizat de spatele riflului tăvălugului rapid.

La morile de porumb se lucrează cu riflurile în poziţia T/T pentru a obţine mălai de bună calitate şi o cantitate de făină cât mai mică.

Calculul Valturilor

Tipul de macinis

Numar de pasajeRaportul dintre lungimea de macinatoare si lungimea de sroturi

Raportul dintre suparfata de cernere, de la macinatoare si sroturi

Suparafata de cernere destinata numai pentru sitele de faina,%

Sroturi Macinatoare

Macinis cu 3 sortimente de faina 6-7 16-17 1,3-1,75 1,0-1,3 10-14

Macinis cu 2 sortimente10 + 60% 7-8 16-18 1,7-1,8 1,0-1,2 10-1245+33% 6-7 12-15 1,3-1,6 1,0-1,2 10-1225+55% 6-7 12-15 1,3-1,65 1,0-1,3 10-1235+45% 5-6 10-14 1,2-1,5 1,0-1,2 10-12

Un singur sortiment75% 6-7 13-16 1,2-1,5 1,0-1,2 10-1487% 5-6 6-8 0,7-0,8 0,7-0,9 12-15

20

Page 19: Moara de Porumb Radu Costin

Cm=110t/24hQs=50kg/cmNr sroturi= 6

Ltot=LSR+LM= 110∗1000

50 = 2200cm (numar total de cm necesari pentru 110t/24h)

Lungimea aleasa va fi de 1000mm

LSR+LM=1,5+1=2,5

LSR= 22002,5 = 880cm

Lm= 880*1,5=1320

Reprezentarea lungimii de sroturi

PasajLungimea fata de total sroturi %

Lungimea rezultata in cifre absolute

Lungimea reala in care se poate incadra

Numarul de variatii (bucati)

Srot I 15 132 160 1*800Srot II 20 176 200 1*1000Srot III 20 176 200 1*1000Srot IV 20 176 200 1*1000Srot V 15 132 160 1*800Srot VI 10 88 100 ½*1000

Total Sroturi 100 880 8402*800, 3*1000, ½*1000

5.3.2. Dimensionarea şi alegerea sitelor plane.

Caracteristici tehnice şi funcţionale Pentru o moară cu capacitate de producţie medie se folosesc sitele

plane de tipul SP – 411, care au 4 compartimente şi 11 rame.Caracteristici tehnice şi funcţionale ale sitelor plane SP – 411

21

Page 20: Moara de Porumb Radu Costin

Caracteristici tehnice SP – 411

Suprafaţa netă de cernere, mm2 8,2

Numărul ramelor de pasaje 11

Excentricitatea , mm 45

Turaţia , rot / min 227

Dimensiuni de gabarit, mm- lungimea- lăţimea- înălţimea

2340 1200 3060

Puterea necesară , kW 1,5

Încărcătura specifică, kg/m2 x 24 h 300

Prin cernere se înţelege separarea cu sita, dintr-un amestec de produse măcinate, a unor fracţiuni compuse din particule cu granulaţia cuprinsă între anumite limite dimensionate.

La punerea sitei în funcţiune şi la alimentarea ei cu un amestec de produs măcinat se vor separa, după mărime, două, trei sau mai multe fracţiuni.

Fracţiunea ce trece prin ochiurile sitei se numeşte cernut, iar produsul ce nu trece prin ochiuri, ci alunecă pe suprafaţa sitei până ce o părăseşte, se numeşte refuz.

Calculul sitelor plane

Suprafata totala de cernere: St=

Cmqs =

110000500 = 220m2

Raportul dintre suprafata de cernere de la macinatoare si suprafata de cernere de la sroturi:

SM

Ssr=1, S=10 (conform tabelului orientativ)

Suma ambelor suprafete va fi Sm+SSR=1+1=2

22

Page 21: Moara de Porumb Radu Costin

Suprafata de cernere sroturi: SSR=220:2=110m2

Suprafata de cernere macinatoare: SM=110m2

SP-412, suprafata neta de cernere S= 22m2

S1=5,5, S2=11, S3=16,5, S4=22

PasajS fata de total

cernere, %S rezultata in cifre

absolute, m2S in care se poate

incadra real, m2Numar de site plane, bucati

Srot I 13 14,3 16,5 3/4Srot II 15 16,5 16.5 3/4Srot III 15 16,5 16,5 3/4Srot IV 13 14,3 16,5 3/4Srot V 8 8,8 11 2/4Srot VI 8 8,8 11 2/4

So 1 6 6,6 5,5 1/4So 2 6 6,6 5.5 1/4

Sistem Perie 10 11 11Recernere

filtru 6 6,6 5,5 1/4

Total sroturi 100 110 115,5 4,75

5.3.3. Dimensionarea şi alegerea maşinilor de griş.Caracteristici tehnice şi funcţionaleDeterminarea necesarului de maşini de griş se face în funcţie de

încărcarea specifică, care este de 250 kg / cm x 24h.Calculăm lăţimea totală a sitei :

Lt =

Cmqs =

110000250 = 440 cm = 4400 mm

Vom alege maşină de griş cu lăţimea sitei de 450 mm.

Calculăm numărul maşinilor de griş :

Nr. MG =

Lt2 x 450 =

4400900 = 5

Vom avea 5 maşini de griş de tip GD 40 x 16 .Maşina de griş efectuează sortarea produselor după indici geometrici

( granulozitate ) scop în care se foloseşte atât efectul de cernere prin site, cât şi însuşirile aerodinamice ale particulelor aflate sub acţiunea uni curent de aer.

23

Page 22: Moara de Porumb Radu Costin

Maşina de griş dublă cu două rânduri suprapuse primeşte produsul de prelucrat prin tubul de alimentare, confecţionat din sticlă, fixat cu o flanşă metalică la maşină şi prevăzut şi cu flanşă la partea superioară.

5.3.4. Calculul finisoarelor de tărâţe

Modul de funcţionareProdusul de măcinat intra în utilaj prin gura de alimentare şi apoi este

preluat de segmentul de şnec de pe axul rotorului şi împins în interiorul mantalei unde paletele rotorului îi antrenează şi îi aruncă puternic pe suprafaţa acestuia.

Prin antrenare şi lovire, o mare parte din miezul rămas pe înveliş este dislocat sub formă de particule mici, care trec prin orificiile mantalei şi se colectează în treime, de unde se evacuează şi se trimit la un pasaj de cereale la sitele plane.

Produsele mari (tărâţa), care nu trec prin orificiile mantalei sunt transportate de paletele rotorului până la gura de evacuare prin care părăsesc utilajul. De obicei merg la şrotul VI, dacă produsul iniţial provine de la şrotul V sau la tărâţă dacă produsul iniţial provine de la şrotul VI.

Vom alege un finisor de tărâţe de tipul Ft 35 x 16.

5.4. Descrierea fluxului tehnologic pentru secţia de măciniş

Şrotuirea este faza tehnologică prin care se realizează fragmentarea boabelor de porumb în particule de diferite dimensiuni şi detaşarea în cea mai mare măsură a cojii sub formă de tărâţă. Şrotuirea se aplică în mod treptat, începând cu boabele şi terminând cu învelişul care ajunge în stadiul de tărâţă. După fiecare trecere a produsului printre tăvălugii valţului, se face cernerea cu sita plană, deci o treaptă de şrotuire este formată dintr-una sau mai multe perechi de tăvălugi şi unul sau mai multe compartimente de sită plană.

Numărul şroturilor se stabileşte de morar în funcţie de capacitatea morii, dar mai ales în funcţie de gradul de extracţie şi sortimentele de mălai.

Operaţia de măcinare se realizează cu valţuri de porumb VDA – 825, iar separarea fracţiunilor de granulaţie diferită se face cu ajutorul sitelor plane de tipul SP – 411 şi a maşinilor de griş duble GD 40 x 16.

Procesul tehnologic de măcinare a porumbului se desfăşoară prin utilizarea a 6 şroturi, 5 maşini de griş şi 2 decojitoare.

24

Page 23: Moara de Porumb Radu Costin

De pe sitele plane vom obţine numai mălai superior iar mălaiul extra din maşinile de griş.

25

Page 24: Moara de Porumb Radu Costin

Bibliografie

1. M.Cretu, F.Oancea, C. Malureanu, Diagrame pentru măcinarea cerealelor, Ed. Tehnica, Bucureşti, 1977;

2. Radu Ripeanu, Tehnologia moraritului, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucureşti, 1963;

3. Ionel Costin, Cartea morarului, Ed. Tehnica, Bucureşti, 1988;4. Ionel Costin, Tehnologii de prelucrare a cerealelor in industria

moraritului, Ed. Tehnica, Bucureşti;5. Mihai Leonte, Tehnologii si utilaje in industria moraritului.

Macinisul cerealelor, Ed. Millenium, Piatra Neamţ, 2002;6. Constantin Banu, Manualul inginerului de industrie alimentara, I, II,

Ed. Tehnica, Bucureşti, 2002;

26

Page 25: Moara de Porumb Radu Costin

Costin Radu

Proiect Morarit

Moara de Porumb

27

Page 26: Moara de Porumb Radu Costin

Profesor: Pop Flavia

28