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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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