Файл: Курсовой по проктированию.doc

После загрузки зерна разварник должен оставаться недогруженным на 0,7-0,8 м по высоте. Засыпав зерно, плотно закрывают верхний люк, открывают циркуляционный вентиль для выпуска воздуха. Когда весь воздух выйдет из разварника, циркуляционный вентиль закрывают и поднимают давление в разварнике до установленной величины в зависимости от культуры зерна (от 0,4 МПа до 0,55 МПа).

По достижению в разварнике давления 0,35 МПа через каждые 5-7 минут начинают проводить энергичные циркуляции продолжительность по 1-1,5 мин. По указанному режиму разваривают нормальное зерно, зерно I и II степени дефектности. Цвет готового разваренного зерна должен быть темно-желтым со светло-коричневым оттенком.

Продолжительность разваривания колеблется от 70-75 мин (рожь) до 90-100 мин (целое просо и кукуруза). Зерно кукурузы разваривают по более жесткому режиму, т.к. оно по сравнению с зерном пржи и пшеницы значительно медленнее поглощает воду и набухает; клейстеризация кукурузного крахмала начинается при более высокой температуре (65ºС), структура эндосперма кукурузного зерна более прочная, чем у других зерновых культур.

1.1.2Трехступенчатое (полунепрерывное) разваривание.

В 1947 году Малченко и Чистяков разработали полунепрерывную схему спиртового производства, предусматривающую периодическое разваривание сырья и непрерывное доваривание и осахаривание. Варка сырья по данной схеме протекает в три стадии: в предразварнике, разварнике и выдерживателе. В предразварнике происходит предварительный нагрев и набухание сырья, в разварнике – разваривание, в выдерживателе доваривание.

Предразварник представляет собой стальной сосуд цилиндрической формы, переходящий в верхней и нижней части в конус. В предразварник загружают картофель, нагревают до 65ºС и выдерживают 10-15 мин. Подогретый картофель самотеком выгружают в разварник, в который предварительно набрана вода; количество такое же, как и при периодическом разваривании. Одновременно с началом выгрузки картофеля в разварник осторожно впускают пар. По окончанию загрузки плотно закрывают люк разварника.

При разваривании зерна в предразварник набирают нагретую воду в том же количестве и с той же температурой, как и при периодическом разваривании. Смесь зерна и воды нагревают в предразварнике до 90-95ºС. Подогрев зерна в предразварнике должен быть по возможности длительным, чтобы как можно полнее прошло набухание зерна; поэтому предразварник не следует оставлять пустым или задерживать впуск пора в него после загрузки зерном. Нагретое и набухшее в предразварнике зерно с водой быстро выгружают в разварник, оставляя его недогруженным на 0,7-0,8 м по высоте. По окончании загрузки плотно закрывают люк разварника, осторожно впускают пар через нижний паровой вентиль, вытесняют воздух через циркуляционный вентиль, затем в течение 10-15 мин поднимают давление до величины, установленной для данной культуры зерна.

Разваривание картофеля и зерна ведут по тому же режиму, что и при периодическом разваривании, но несколько сокращают длительность разваривания. Общая длительность варки в разварниках до выдувания в выдерживатель составляет (в мин): здорового картофеля 40-45, мерзлого 50-60, кукурузы 70-75, ржи 50-60, пшеницы 60-65, ячменя целого 65-70, ячменя измельченного 55-60, овса целого 70-75, овса обрушенного 55-60, проса целого 70-75, проса измельченного 55-60.

К концу разваривания, когда отобранная из разварника проба имеет цвет, приближающийся к цвету готового разваренного сырья, выдувают разваренное сырье в выдерживатель; в него же отводят пар из разварника при циркуляции развариваемого сырья с целью перемешивания.

Выдерживатель представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с крышкой и днищем конической формы. В нем сырье доваривается в течение 40-45 мин. При температуре 102-106ºС до полной готовности. Мягкий режим разваривания уменьшает потери при разваривании. Выдерживатель является также паросепаратором; вследствие понижения давления в выдерживателе из разваренного сырья выделяется вторичный пар (экстра-пар), используемый вместе с циркуляционным паром для нагрева сырья в предразварнике и нагрева воды.

Выдерживатель заполняется сырьем на 2/3 объема, а остальной объем заполняется выделяющимся паром. Из выдерживателя разваренное сырье поступает на осахаривание.

1.1.3Схема УкрНиисПа (Мироцкая).

Схема УкрНИИСПа является схемой скоростного разваривания. Ее отличительная особенность состоит в том, что разваривание проводят быстро (2-3 мин), при повышенной температуре. Измельченное зерно в чане-смесителе заливают водой в количестве 2,5-3,5 л на 1 кг зерна. При переработке кукурузы и при замене солода культурами плесневых грибов следует 20-30% воды заменить грубым фильтратом барды. При переработке картофеля к нему добавляют 0,2-0,5 л воды на 1 кг. Воду добавляют в молотковую дробилку во время измельчения картофеля. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы концентрация зернового затора составляла 16-17%, картофельного – 16-18% . Приготовленный зерновой замес нагревают в чане-смесителе вторичным паром до 45-50ºС, картофельную кашку – до 30-35ºС. Длительность выдержки замеса в системе с целью набухания не менее 15-20 мин, кукурузного замеса не менее 60 мин. Далее замес (кашку) подают насосом в варочный аппарат через теплообменник типа «труба в трубе». По внутренней трубе движется замес (кашка), а в межтрубное пространство вводят вторичный пар из паросепаратора. Нагрев ведут до 85-90ºС за 1-1,5 мин.

Варочный аппарат состоит из контактной головки и трубчатой системы. Контактная головка предназначена для мгновенного нагрева замеса (кашки) паром и состоит из паровой камеры и внутренней паровой трубки с отверстиями; в верхней части трубки имеется сужающее устройство – сопло. Замес или картофельную кашку непрерывно подают насосом через сопло во внутреннюю трубу контактной головки. Одновременно через отверстия, просверленные в трубе, поступает греющий пар под избыточным давлением 0,8 МПа. При этом контактная головка работает как инжектор, одновременно обеспечивая энергичное перемешивание замеса с паром и инжектирование его из нагнетательного трубопровода насоса.

В контактной головке замес подогревают до 165-170ºС (кукурузный замес до 178-180ºС), картофельную кашку – до 165-166ºС.

Контактная головка крепится непосредственно к трубчатой системе аппарата, которая состоит из вертикальных труб диаметром 150 мм, последовательно соединенных горизонтальными трубами того же диаметра по прямым углом. На всех фланцевых соединениях по ходу продукта установлена диафрагма с отверстиями диаметром 40-55 мм.

При прохождении развариваемого сырья через диафрагму скорость движения его значительно возрастает, а давление и температура понижаются. Вследствие перепадов температур и давления происходит усиленное перемешивание развариваемого сырья и диспергирование (измельчение его). Пряпоугольные коленчатые переходы усиливают перемешивание и диспергирование.

На выходе разваренного сырья из аппарата поддерживают температуру при разваривании картофеля 145-152ºС, зерна 145-155ºС, кукурузы 165-167ºС. При переработке недозрелого картофеля допускается повышение температуры на 3-4ºС во избежании пенообразования при брожении. Продолжительность разваривания 2-3 мин. Разваренное сырье поступает в паросепаратор.

На Винницком спиртовом заводе принята несколько видоизмененная схема непрерывного разваривателя. По винницкой схеме картофельную кашку или замес мгновенно нагревают в контактной головке вторичным паром из паросепаратора до 85-95ºС. Подогретый замес из экстропаровой контактной головки подают насосом на контактную головку острого пара и подогревают до 165-170ºС (пшеница и ячмень) или 178-180ºС (кукуруза). Развариваемое сырье поступает затем в трубчатый варочный аппарат и из него – в паросепаратор. Длительность разваривания 1,5 мин. Перепад температур в трубчатом варочном аппарате 12-14ºС, в паросепараторе поддерживают температуру 112-114ºС. Разваеренное сырье из паросепаратора поступает на осахаривание.