Файл: Колотуша, П. В. Интенсификация солодовенного производства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
продувка позволяет повысить съем солода в сутки с 1 м*2 1площади основания сушильной решетки от 120
до 280 кг.
Однако в результате исследования установлено, что процесс сушки солода на одноярусной сушилке при данных условиях в высоком слое протекал неравномерно, что ска зывается на качестве готового продукта.
|
Для выравнивания темпера |
|||||
турного режима |
по |
всей высоте |
||||
слоя солода и равномерного уда |
||||||
ления |
влаги необходимо устано |
|||||
вить |
оптимальную |
скорость |
и |
|||
температуру |
сушильного агента |
|||||
во времени и в зависимости от |
||||||
Рис. 25. Модернизация |
двухъярусной |
|||||
солодосушилки |
в одноярусную высо |
|||||
|
|
кой производительности: |
|
|||
1 |
— разгружатель |
пневмотранспортера; |
||||
2 |
— шлюзовой затвор; |
3 — загрузочный |
||||
шнек; 4 |
— канал |
для |
рециркуляции воз |
|||
духа; 5 — опрокидывающаяся решетка; 6 — |
||||||
бункер |
горячего |
солода; |
7 — шнек; 8 — |
|||
вентилятор; 9 — калорифер; 10 — камера |
||||||
смешивания воздуха; |
11 |
— опрокидываю |
||||
щее устройство решетки; 12 — вентилятор. |
||||||
содержания |
влаги |
уходящего |
сушильного агента. |
Важно также установить степень повторного исполь зования тепла уходящего сушильного агента.
В начальный период сушки сушильный агент, про ходя сквозь высокий слой сырого солода влажностью 40—42%, обильно насыщается влагой и уходит в ат мосферу. Через некоторый промежуток времени влаж ность солода понижается, а следовательно, понижается и насыщенность влагой отходящего сушильного агента. В конечном периоде процесса сушки, когда влажность
4 7-439 |
97 |
Таблица 13
Оптимальные параметры теплоагента при сушке солода . в высоком слое (Мука невский завод)
|
|
Температура |
су |
Оптимальная ско |
|||
|
|
рость |
сушильного |
||||
Период сушки |
Время сушки, ч |
шильного агента |
|||||
агента под |
решет |
||||||
|
|
под решеткой, °С |
|||||
|
|
кой, м/с |
|||||
|
|
|
|
||||
I |
4 |
35-50 |
|
|
0,8 |
|
|
II |
6 |
50 |
|
|
0,6 |
|
|
III |
6 |
70-80 |
|
|
0,4 |
|
|
IV |
4 |
£0—85 |
|
|
0,3 |
|
солода становится ниже 10%, сушильный агент уходит в атмосферу почти сухим. Рециркуляция отра ботанного во второй стадии сушки не насыщенного влагой сушильного агента и уменьшение его скорости позволит сэкономить до 30% пара, поступающего в калориферы.
Экспериментально установлены следующие опти мальные параметры теплоагента под решеткой при сушке светлого солода в высоком слое (табл. 13).
Оптимальная скорость сушильного' агента под ре шеткой одноярусной сушилки определена в результате исследований, проведенных на Мукачевском пивоварен ном заводе и в Киевском технологическом институте пищевой промышленности (полупроизводственная су шилка) (рис. 26) с учетом равномерного снижения влагосодержания солода и придания ему специфичес кого вкуса, цвета и аромата по всей высоте слоя.
Установка для исследования сушки солода в высо ком (метровом) стационарном слое состояла из сушиль ной камеры, газогенератора и высоконапорного венти лятора. Сушильная камера имеет форму параллелепи педа площадью 0,5X 1,1=0,55 м3 и высотой 1,4 м. Для выравнивания давления сушильного агента по всей площади основной решетки служит подситовое про
98
странство. Для загрузки и выгрузки солода, ввода необходимых контрольно-измерительных средств и от бора проб предусмотрены люки. Кроме того, сушиль ная камера оборудована системой для замера сопротив ления слоев солода на различной высоте.
следования сушки солода в метровом слое без ворошителя:
1 — потенциометр; 2— сушильная камера; 3 — люки для отбора проб; 4 — места ввода термопар; 5 — термометры; 6 — основ ная решетка; 7 — подснтовое пространство; 8 — газогенератор; 9 — вентилятор; /0 — манометр системы замера сопротивления слоев солода.
Теплоагентом в установке является смесь воздуха, нагнетаемого вентилятором, и продуктов сгорания природного газа, который образуется в газогенераторе.
4* |
99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 14 |
||
Режим сушки солода |
в слое |
высотой 1 м в течение |
10 |
ч |
|||||||
|
|
1 |
|
3 i |
4 |
|
|
|
|
9 |
1 |
Время сушки, ч |
0 |
2 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
|
10 |
||
Температура теп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лоагента под ре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шеткой, °С |
45 |
47 |
49 |
52 |
65 |
57 |
60 |
65 |
85 |
85 |
85 |
Скорость теплоа |
|
|
|
|
|
|
1,5 » |
|
1,4 * |
|
|
гента под решет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кой, м/с |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1,5 |
1,45 |
1.4 |
1,0 |
1,0 |
1.0 |
* К концу данного часа скорость должна |
быть |
снижена до значения в |
|||||||||
знаменателе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система шиберов позволяла по мере надобности вы бирать соответствующее направление теплоагента: ра ботать с рециркуляцией; без рециркуляции; с отсосом или без отсоса отработанного теплоагента.
Во время исследований определяли: расход природ ного газа и электроэнергии; давление, скорость, темпе ратуру и относительную влажность теплоагента под решеткой, в слое солода на различных высотах и на выходе из сушильной камеры; температуру и относи
Режим сушки солода в слое
Время сушки, ч |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Температура
теплоагента
под решеткой, |
40,0 |
41,5 |
43,0 |
44,0 |
45,5 |
47,0 |
48,5 |
50,0 |
51,0 |
°С |
|||||||||
Скорость теп- |
|
1,10 |
|
1,00 |
|
|
|
0,85 |
|
лоагента под |
1,10 |
1,00 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,60 |
|||
решеткой, м/с |
1,00 |
0,85 |
0,60 |
100
тельную влажность атмосферного воздуха, а также температуру и влажность солода в различных точках по высоте слоя. Качественные показатели сырого и су хого солода определяли по общепринятым в пивоваре нии методам в соответствии с требованиями стандарта на солод.
Для нахождения оптимального режима сушки соло да в слое высотой 1 м без перемешиваний изучали влияние температуры, скорости и относительной влаж ности теплоагента на нагрев и сушку солода. Сравни вали энергозатраты на сушку солода при различных режимах состояния теплоагента с плавным изменением температуры и скорости; со стабилизацией температу ры и ікорости; со стабилизацией скорости и плавным изменением температуры; с пульсирующим подводом при отсушке солода; с дополнительным отсасыванием отработанного теплоагента.
Для сушки использовали сырой солод семисуточно го ращения, приготовленного в производственных условиях.
В результате исследования разработано два опти мальных режима сушки в течение 10 и 20 ч (табл. 14 и 15)
высотой 1 |
м в течение 20 ч |
|
|
|
Таблица |
15 |
|||||
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
|
|
|
70 |
80 |
|
|
|
|
53,0 |
56,0 |
58,0 |
60,0 |
63,0 |
66,0 |
80 |
85 |
85,0 |
85,0 |
85,0 |
85,0 |
|
|
|
0,60 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,30 |
|
0,30 |
0,30 |
0,60 |
0,60 |
0,60 |
0,40 |
0,30 |
0,30 |
101
Установлено, что процесе сушки наиболее эффекти вен при плавном изменении температуры теплоагента в течение всего процесса. Ступенчатое изменение тем пературы приводит к значительному перерасходу теп ловой энергии.
После контроля относительной влажности уходя щего теплоагента пришли к выводу, что использование его целесообразно, когда влажность солода понизится примерно до 8%, а температура солода достигнет 60—65° С. Это соответствует периоду перед отсушкой и отсушке солода. Использование части отработанного воздуха позволяет повысить экономичность процесса сушки. Установлено, что оптимальное количество ре циркулируемого теплоагента составляет около 20% от общего объема, проходящего через сушильную камеру за весь период сушки.
Дополнительная вытяжка отработанного теплоаген та из верхней части сушильной камеры целесообразна в период подвяливания и сушки солода.
Процесс сушки по десятичасовому режиму условно можно разделить на четыре периода. В первый и вто рой периоды входят процессы прогрева всего солода до практически одинаковой температуры (разница в температуре по высоте слоя составляет 1—2°С) и обез воживание его примерно до 10%. Температура на первом этапе достигает 50, а на втором 70° С. Эти пе риоды могут быть различными и зависят от интенсив ности подачи сушильного агента в подситовое про странство. Скорость теплоагента должна быть макси мальной, но экономически оправданной (1,5—1,6м/с).
Первый этап характеризуется неравномерностью температуры и влажности солода. В нижних слоях влажность 20, а в верхних — 42%. Более быстрому выравниванию температуры солода способствует до полнительный отсос отработанного воздуха. Продол жительность первого периода примерно 2 ч.
102
На втором этапе удаляется основная масса влаги. Температуру следует повышать плавно при высокой скорости теплоагента. В результате создаются благо приятные условия для биохимических процессов и в солоде достигается выравнивание температуры по вы соте слоя. К концу этапа ферментативные процессы прекращаются из-за удаления влаги. Температура достигает 70° С. Продолжительность второго периода
5—6 ч.
На третьем этапе температура достигает 85° С. Со лод содержит уже незначительное количество влаги (4—6%), поэтому резкое повышение температуры не опасно. Солод начинает приобретать характерные особенности — аромат, цвет и вкус. Скорость тепло агента постепенно может быть понижена до 1,4 м/с. Продолжительность третьего периода составляет 0,3— 0,5 ч.
Четвертый период характеризуется постоянной температурой (85° С) и максимальным понижением влажности (до 4—3,5% ). Разность во влажности между нижними и верхними слоями составляет 0,2—0,5%. В этот период отпадает необходимость в высокой скорости теплоагента. Ее можно понизить до 1,0 м/с и работать с рециркуляцией. Продолжительность чет вертого этапа 2,5—3 ч.
Анализы, проведенные с лабораторным суслом, по лученным из солода, высушенного по десятичасовому режиму в слое солода 1 м, дали следующие результаты;
Экстрактивность солода на сухое |
78—78,5 |
||
вещество, %................................. |
мин . . . |
||
Время осахаривания, |
15—20 |
||
Кислотность 0,95—1,05 мл на |
1 |
н NaOH на 100 мл |
|
сусла |
мл, 0,1 |
н |
/2 на 100 мл сусла |
Цветность 0,25—0,35 |
Эти показатели соответствуют требованиям стандар та для светлого солода.
103
Импульсный подвод теплоагента в период отсушки, т. е. чередование отлежки солода и подачи сушильного агента, осуществляемый по режиму (5—15); (5—10); (5-Ю); (5-10); (5-10); (5-10); (5-10); (10-10); (10—10); (10—10) мин, повышает экономичность сушки и способствует получению солода меньшей цветности.
Качество солода, высушенного по двадцатичасово му режиму, было также высоким, а энергетические затраты весьма незначительно превышали затраты де сятичасового режима.
Таким образом на основании проведенного иссле дования можно рекомендовать для внедрения на прак тике сушку светлого солода в метровом стационарном слое в течение 10 и 20 часов по режимам, приведенным
втабл. 14 и 15.
Впроцессе исследования сушки солода в высоком
слое предусмотрен самый рациональный режим для сушилок такого типа. Он обеспечивает получение качественных показателей готового продукта и необхо димых при этом тепло- и влагообменас минимальными затратами тепловой и электрической энергии. Кроме того, учтены как технологические, так и технико-эко номические показатели.
В промышленных сушилках при существующих режимах их работы период сушки достаточно велик и составляет 24—36 ч.
Наиболее распространенные горизонтальные двухъ ярусные солодосушилки целесообразно переоборудо вать на одноярусные с комплексной механизацией и автоматизацией всех производственных процессов.
Высокопроизводительные одноярусные сушилки
В настоящее время широкое распространение по лучают сушилки периодического действия с одной горизонтальной опрокидывающейся решеткой. Высоко-
104