李東森 楊 磊 劉 江
1.河南工業(yè)大學(xué)小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室 鄭州 4500012.鄭州華森糧食工程有限公司 鄭州 450006
550t/d小麥制粉廠工藝技術(shù)改造
李東森1,2楊 磊1,2劉 江1
1.河南工業(yè)大學(xué)小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室 鄭州 450001
2.鄭州華森糧食工程有限公司 鄭州 450006
針對(duì)豫北某550 t/d小麥制粉廠灰分高、出粉率低、電耗高等問題,結(jié)合當(dāng)?shù)氐募Z源和市場(chǎng)狀況,對(duì)車間的清理和制粉工藝進(jìn)行改造提升,加強(qiáng)物料分級(jí),加強(qiáng)清粉工藝,著重改在清理工藝,做到輕碾細(xì)分。工藝調(diào)整后,出粉率由72%提高到75.2%,灰分0.46%以下的出粉率,由原來的32%提高到43%,取粉點(diǎn)的灰分為0.38%~0.42%;由于心磨的物料單獨(dú)處理,采用更細(xì)的分級(jí)工藝,可以加工更全面的專用粉,產(chǎn)品的質(zhì)量也更穩(wěn)定。
小麥制粉廠 技術(shù)改造 物料分級(jí) 清粉
豫北某小麥制粉企業(yè)建于2006年,設(shè)計(jì)產(chǎn)能2×500 t/d,清理工藝和制粉工藝見圖1和圖2。配備完善的潤(rùn)麥倉和配粉倉,另有3萬t的鋼板倉。經(jīng)過多年的運(yùn)轉(zhuǎn),面粉灰分高、出粉率低,設(shè)備的產(chǎn)能和效益下降、電耗上升。公司提出改造計(jì)劃,針對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行改造,總結(jié)如下:
1)原設(shè)計(jì)清理工藝存在的問題(圖1)
原有清理流程效果不佳,不能充分降低入磨小麥的灰分,有以下幾方面不足:
①小麥表面清理效果不好,光麥工段只有一道擦麥機(jī),針對(duì)中國小麥雜質(zhì)多的現(xiàn)狀,這是明顯不足的,必須加強(qiáng)表面清理;
②毛麥清理(一次清理)工段篩理設(shè)備不足,打麥之后只有吸風(fēng),沒有篩理設(shè)備,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠;
③精選效果不好,現(xiàn)有滾筒精選機(jī)效果很差。
2)原設(shè)計(jì)制粉工藝存在的問題(圖2)
①磨粉機(jī)總磨輥長(zhǎng)度不足。原設(shè)計(jì)600 t/d磨輥總長(zhǎng)度只有66 m,磨粉機(jī)單產(chǎn)接長(zhǎng)較短,只有11 mm/ 100 kg/24 h,部分碾磨系統(tǒng)流量偏大,料層過厚,尤其是B2、B4寬度不足,造成B1不能放松操作,否則,物料后推,皮磨刮不干凈,出粉率會(huì)降低;B1剝刮率過高又造成麩皮易碎,造渣心少,皮磨粉多,心磨入磨物料不純,面粉灰分升高;前路心磨C1、C2、C3系統(tǒng)磨輥寬度不足,料層厚、流量大,磨輥溫度偏高,會(huì)造成碾磨物料發(fā)熱,影響面團(tuán)的延伸性,面粉粒度偏細(xì),破損淀粉高,面團(tuán)吸水率過低。
②清粉機(jī)數(shù)量配置不足,系統(tǒng)分配也不合理,部分系統(tǒng)清粉后的物料走向不合理,不符合同質(zhì)合并原則。中后路麥渣麥心沒有清粉,中后路系統(tǒng)只能靠高方篩分級(jí),造成中后路心磨系統(tǒng)入磨物料不存,相應(yīng)中后路面粉灰分增高,也造成面粉總平均灰分高,平均75%出粉率、灰分0.65%。一般情況下,國內(nèi)較先進(jìn)的工藝指標(biāo)應(yīng)在平均75%出粉率、灰分0.60%。
③高方篩面積不足,分配不合理。原設(shè)計(jì)高方篩總篩理面積是444 m2,單位篩理面積0.074 m2/100 kg/24 h(按600 t/d計(jì)算),盡管使用了NOVA高效新型篩格,但還是略顯不足,最好能達(dá)到0.08 m2/100 kg/24 h;另外,篩理面積分配不盡合理,個(gè)別系統(tǒng)占用篩理面積太多,相應(yīng)造成個(gè)別系統(tǒng)面積不足,B4 和RED系統(tǒng)篩不透,前路心磨也存在篩理面積不足的問題。
④原設(shè)計(jì)粉路存在物料分級(jí)和走向不合理的部分,不符合同質(zhì)合并原則。主要體現(xiàn)在粗細(xì)混磨,造成破損淀粉增高,細(xì)粉增多,面粉品質(zhì)受到影響;其次,次料(非一等品質(zhì)麥心)前提到C1、C2系統(tǒng),即好壞混磨,影響好面粉的出粉率,這就是現(xiàn)有生產(chǎn)存在的問題?;曳肿畹偷拿娣壑荒苓_(dá)到20%,灰分已接近0.45%(灰分應(yīng)該在0.4%左右);再者,部分高方篩篩理物料分級(jí)不合理,造成中后路心磨系統(tǒng)入磨物料不純(含麩星/碎麩),碾磨后面粉灰分增高。
1)改進(jìn)的清理工藝流程設(shè)計(jì)(圖3)調(diào)整后的清理工藝圖中加框處為增加的設(shè)備。①在一次清理打麥之后、垂直吸風(fēng)機(jī)之前加一道振動(dòng)篩,位置足夠,以加強(qiáng)篩理;
②在一次清理工段增加一道色選機(jī),撤除現(xiàn)有滾筒精選機(jī),正好放置色選機(jī),加強(qiáng)對(duì)劣小麥、病變小麥和色澤發(fā)黑發(fā)暗的各種顆粒的分選;
③在二次清理工段增加一道傳統(tǒng)臥式打麥機(jī)進(jìn)行重打,放在現(xiàn)有布勒擦麥機(jī)之前,重打?qū)⑿←湵砻骈_糙,之后再進(jìn)布勒擦麥機(jī),擦麥效果會(huì)大大提高,以達(dá)到加強(qiáng)表面清理的作用;
④入磨前將碎麥、未成熟的瘦細(xì)小麥顆粒分離單獨(dú)碾磨,加入到后路碾磨系統(tǒng),提高前路粉的質(zhì)量。
2)改進(jìn)的制粉工藝流程設(shè)計(jì)(圖4)
調(diào)整后的制粉工藝圖中加框處為調(diào)整的部位。(1)皮磨系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)
①磨粉機(jī)的增減與變化:為彌補(bǔ)原設(shè)計(jì)磨粉機(jī)數(shù)量少、單產(chǎn)高、單位接長(zhǎng)短造成的不足,本次改造計(jì)劃增加3臺(tái)磨粉機(jī),B4.c(四皮粗)增加一臺(tái)/兩對(duì)1250磨粉機(jī),B5.c(五皮粗)增加一臺(tái)/兩對(duì)1250磨粉機(jī);皮磨系統(tǒng)共增加2臺(tái)1250磨粉機(jī)。
②增加磨粉機(jī)后的B1減少2對(duì),調(diào)給B2系統(tǒng),即B1:4×1250=5 m,B2:8×1250=10 m,為降低B1剝刮率創(chuàng)造充足的條件,B1剝刮率降低到15%左右,電流會(huì)降低較多,磨輥更換周期大大延長(zhǎng),減少碾磨后物料的過度破碎,減少皮磨粉。B1的作用只限于將麥粒剝開,刮下一定數(shù)量的渣心,保持大麩皮片,盡量少出B1面粉,因?yàn)橐黄ぃ˙1)磨在碾磨過程中,麥粒表皮接觸到磨齒,必然造成部分表皮破碎,同時(shí),小麥腹溝內(nèi)的臟污也會(huì)釋放脫落,破碎的小麥表皮和腹溝內(nèi)的臟污混入麥渣麥心中,還可以用清粉機(jī)提純分離,如果混入一皮(B1)面粉中,再也無法分離,這就是為什么一皮(B1)的面粉質(zhì)量差,不能作為一號(hào)粉的原因,最好的辦法是降低一皮(B1)的剝刮率,不出或少出B1面粉,也就減少或杜絕了破損表皮和腹溝內(nèi)臟污混入面粉的機(jī)會(huì)。
二皮(B2)增加到8對(duì)1250磨粉機(jī),總接長(zhǎng)10m,目的是使B2磨粉機(jī)入磨物料料層厚度變薄,盡量使絕大部分物料接觸到磨齒,都有機(jī)會(huì)直接受到磨齒的剝刮,碾磨效果好,造渣心多,出粉少,磨溫低。料層厚時(shí),部分物料能接觸到磨齒的剝刮作用,部分物料夾在物料層中間,料擠料,只能加大磨輥壓力來保證剝刮率,皮磨粉多,皮易碎。實(shí)踐證明,二皮(B2)磨輥加寬,降低流量(料層薄),是保證多造麥渣麥心、少出B2面粉、降低磨溫、減少麩皮破碎(盡量保持大麩片)最有效的途徑。
三皮(B3)6對(duì)1250磨粉機(jī),總接長(zhǎng)7.5 m。
四皮(B4c,B4f)系統(tǒng)增加一臺(tái)/兩對(duì)1250磨粉機(jī),B4c由原來的2對(duì)增加到4對(duì),B4f原有 2對(duì)不變。當(dāng)一皮二皮磨粉機(jī)剝刮率降低后,三皮物料麩片變大,流量會(huì)增加,相應(yīng)四皮物料也是如此,而且物料更蓬松,麩片更薄,殘留的麥心更難剝刮干凈,必須降低B4c磨粉機(jī)流量,使料層變薄,讓更多的物料能受到磨齒的直接剝刮作用,而不是靠物料擠壓撕裂作用。B4c增加到4對(duì)后,總接長(zhǎng)達(dá)到5 m,相應(yīng)也可從B4f中分出部分物料,也降低了B4f的流量。
五皮磨(B5c,B5f)系統(tǒng)增加一臺(tái)/兩對(duì)1250磨粉機(jī)用于B5c(原設(shè)計(jì)只有B5f),當(dāng)一皮二皮磨粉機(jī)剝刮率降低后,三皮四皮磨粉機(jī)物料也相應(yīng)增加,B4c殘留的麥心不宜刮凈,容易造成總出粉率降低,增加五皮粗(B5c)后,可保持四皮粗(B4c)仍然有較多的大麩片,最后由B5c來把關(guān)。增加五皮粗(B5c)也作為一個(gè)可選擇項(xiàng),如果不增加五皮粗磨,在操作時(shí)四皮粗應(yīng)盡量壓緊一點(diǎn)也可以,這樣可以減少一臺(tái)磨粉機(jī)的投資,但三號(hào)粉或黃粉出率會(huì)下降一點(diǎn)。
③皮磨系統(tǒng)高方篩的調(diào)整:一皮(B1)4倉(原設(shè)計(jì)6倉),一皮磨剝刮率降低后(15%左右),20W粗篩篩上物占95%左右直接去二皮,只需要8個(gè)篩格即可,篩下物只有15%左右,占去大部分篩格,很容易篩理干凈。
二皮6倉、三皮4倉、四皮3倉、五皮1倉保持不變,但四皮增加半倉重篩(DIV.B4)與C9共用一倉高方篩,C9最后一道心磨單獨(dú)一倉篩理有不少余量。五皮粗磨下物料進(jìn)高方篩前,先經(jīng)過兩臺(tái)皮前粗篩(專用皮磨打板粗篩),大麩片增加打擊后篩出進(jìn)入副產(chǎn)品麩皮,打板圓篩(皮磨粗篩)篩下物和五皮細(xì)磨下物一起進(jìn)入原有五皮細(xì)的一倉高方篩。
(2)渣磨尾磨系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
將一渣(RED.1/C1B)4對(duì)減為3對(duì),即一渣好(RED.1)2對(duì)不變,一渣次(C1B)減少到1對(duì),通過清粉機(jī)調(diào)節(jié)3對(duì)一渣磨輥之間的流量平衡,C1B部分物料分流給RED.1,其中將清粉機(jī)到RED.1中的比較純凈麥心分流給C1Ac.一渣好(RED.1)增加1倉高方篩,以加強(qiáng)篩理和分級(jí),原設(shè)計(jì)2對(duì)磨輥1倉高方篩,只有8個(gè)粉篩,有明顯篩不透的現(xiàn)象存在。C1B高方篩增加一道分級(jí)到清粉機(jī)。
二渣(C2B)2對(duì)不變,粗細(xì)分開,分為二渣粗(C2B.c/C2B.f),分磨合篩/一倉高方篩即可,現(xiàn)在使用的二渣2(C2B-2)調(diào)整后將變?yōu)镃2B.f,來料有別于C2B-2,物料會(huì)變次,起到真正的二渣磨的作用,而不是作為心磨使用。原粉路一皮磨B1剝刮率偏高,大量細(xì)麥心提前釋放出來,造成一皮分級(jí)篩DIV.B1物料太好,原設(shè)計(jì)篩下物到C2B,造成好物料/白物料送到C2B;其二,部分系統(tǒng)細(xì)麥渣/麥心物料清粉后(清粉機(jī)第三層篩上物)物料偏好/白物料也送到C2B(由于心磨寬度不夠),所以,C2B作為B級(jí)(二等)次物料,本來應(yīng)該是較粗較次的物料,卻變成了較好的細(xì)心磨。二渣磨應(yīng)該以輕操作分級(jí)為主,經(jīng)篩理和清粉后,提出較干凈的渣心為目的。改進(jìn)后的二渣增加了清粉到6清(6P)。
一尾磨(C4)2對(duì)2倉保持不變,最好也能分粗細(xì)(C4.c/c4.f),但會(huì)給流量平衡帶來一定困難。改進(jìn)后的一尾增加了清粉到7清(7P),以降低中后面粉灰分。
二尾磨(C7)原設(shè)計(jì)2對(duì)磨輥,新設(shè)計(jì)改為1對(duì)。原設(shè)計(jì)一尾(C4)去C7的物料流量較大,改進(jìn)設(shè)計(jì)后,二渣(C2B)和一尾(C4)原來到二尾(C7)的物料改去清粉機(jī),所以,二尾(C7)物料流量大大降低,質(zhì)量更次,C7一對(duì)足夠,省出一對(duì)磨輥分配給心磨系統(tǒng)。
(3)清粉系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
①將原設(shè)計(jì)P1、P2、P3、P4共14倉減少為12倉,處理550 t綽綽有余,同時(shí),P1、P3合并為P1(粗渣清粉),P3、P4合并為P2(中渣清粉),一皮二皮篩交叉進(jìn)清粉機(jī),便于操作和流量平衡,工藝適應(yīng)性強(qiáng),相應(yīng)篩號(hào)要調(diào)整。
②原設(shè)計(jì)清粉機(jī)共13臺(tái),改進(jìn)后增加一臺(tái)變?yōu)?4臺(tái),除去6臺(tái)(12倉)用于P1、P2粗渣中渣清粉外,還有8臺(tái)用于其余所有清粉系統(tǒng),比原來多出2臺(tái),新增加二渣清粉,一臺(tái)用于一尾C4和四皮B4清粉,將中路心磨(C3、C5、C6)粉篩篩上物也進(jìn)行清粉。這樣,清粉的范圍(寬度和長(zhǎng)度)大大增加,可確保中后路心磨入磨物料的純度(降低入磨物料灰分),從而降低中后路面粉的灰分和面粉總平均灰分,改善面粉粒度和降低破碎淀粉含量。
③增加三道重復(fù)清粉系統(tǒng),即一清重1PD、二清重2PD和三清重3PD,可以改善上道清粉效果,進(jìn)一步改善上道1P、2P、3P清出物料的純度,降低相應(yīng)心磨入機(jī)物料的灰分,為降低好粉的灰分、放粗粉篩篩網(wǎng)、改善面粉粒度、降低破損淀粉創(chuàng)造條件。增加重復(fù)清粉。
(4)心磨系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
C1A(一心)系統(tǒng)增加一臺(tái)/兩對(duì)1000磨粉機(jī),由原來的7對(duì)增加到9對(duì);C2A(二心)系統(tǒng)增加半臺(tái)/一對(duì)1000磨粉機(jī),由原來的6對(duì)增加到7對(duì),C3(三心)系統(tǒng)增加半臺(tái)/一對(duì)1000磨粉機(jī),由原來的4對(duì)增加到5對(duì);C1B和C7各減少一對(duì)1000磨輥,用于上述系統(tǒng)。
本次技改,重新設(shè)計(jì)清理流程,增加色選機(jī)工藝和輕微碾擦脫皮工藝;重新設(shè)計(jì)清粉系統(tǒng);調(diào)整心磨物料走向,將粗、細(xì)、好、次物料分開碾磨,加強(qiáng)中路心磨物料的篩理分級(jí),提高中后路心磨入磨物料純度,同時(shí)注重磨撞結(jié)合,有利于改善面粉粒度,減少破損淀粉。
工藝調(diào)整后的產(chǎn)品指標(biāo):
①出粉率由72%提高到75.2%;
②灰分0.46%以下的出粉率,由原來的32%提高到43%,取粉點(diǎn)的灰分為0.38%~0.42%;
③由于心磨的物料單獨(dú)處理,采用了更細(xì)的分級(jí)工藝,增加了新的粉流,可以加工更全面的專用粉,產(chǎn)品的質(zhì)量也更穩(wěn)定。
TS 211.4
A
1674-5280(2015)06-0001-07
2015-09-16
李東森(1957—),男,教授,谷物科學(xué)與工程專業(yè)。