Çin, büyük bir ülkedir ve buğday üretimi ve tüketimi açısından ve un üretiminde tüm dünyada ilk sırada yer alıyor. Yüzlerce yıllık evrimden sonra en çok kullanılan un işleme ekipmanı valsli değirmendir.

Şu anda, yerli buğday işleme teknolojisi oldukça gelişti ve un piyasası talebi doygunluğa yaklaştı.

Un kalitesini daha da artırmak ve iyileştirmek için işletmelerin un üretim maliyetini düşürmeyi, elektrik tüketimini azaltmayı ve öğütme silindirinin sıcaklığını düşürmeyi düşünmeleri gerekecek.

Valsli değirmende un üretildiğinde, ana değirmenin vals yüzeyinin sıcaklığı 60 - 80℃ 'ye ulaşmaktadır. Vals topu yüzeyinin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, elektrik enerjisi kullanım oranı o kadar düşük olacak ve elektrik enerjisi israfı da o kadar büyük olacaktır.

Buna ek olarak, unun sıcaklığı 50 ℃' den fazla olduğunda, unun içindeki karışmış nişasta oranı, ortalama seviyeyi aşacak ve unun kullanım değerini düşürecektir. Eğer sıcaklık çok yüksek olursa, un besinlerinin kaybına neden olan un protein denatürasyonu gerçekleşecektir.

Aynı zamanda, yüksek sıcaklık vals topunun aşınmasını hızlandıracak, topun hassasiyetini etkileyecek ve ardından ömrünü etkileyecektir. Bunun nedeni, unun nem içermesidir, bu yüzden, yüksek sıcaklık aynı zamanda un işleme sürecini etkileyen vals yüzeyinde un hamuru oluşumuna yol açacaktır.

Yukarıdaki problemleri çözmek amacıyla bu makale, valsli değirmenin vals topu sıcaklık artışını incelemiş, ısı kaynağını belirlemiş, un işleme sürecinde buğdayı öğütme gücünün ve dönüşümünün matematiksel modelini oluşturmuştur. Sonrasında özel bir simülasyon analizi yaptık.

Isı kaynağı analizi ve elektrik enerjisi dönüşümü

Ezilmiş malzeme, öğütme bölgesinden geçerken, iki öğütme valsinin ekstrüzyon, kesme ve öğütme hareketi ile ezilir. Malzemenin ezilmesi sırasında partiküllerin iç değişimleri kabaca aşağıdaki gibi tarif edilmektedir.

Dış yük etkisi partikül deformasyonuna sebep olur, partikül içindeki partikül deformasyona direnç gösterir, böylece partiküller içinde bir boşluk alanı oluşur. Yük arttıkça gerilim enerjisinin birikmesindeki gerilim alanı, ve gerilim alanını etkileyecek safsızlık, yanlış konumlandırma, çatlaklar ve diğer hatalar gibi partikül yapısının iç malzeme homojensizliğini artıracaktır.

Bölgesel gerilim malzeme gücünü aştığında, parçacıklar "bozulmaya" ve parçalanmaya başlar. Valsli değirmenin öğütme ısısı, çoğunlukla değirmenin çalışma sürecinde tüketilen elektrik enerjisinden dönüştürülür.

Araştırma ve analiz yoluyla, değirmen valsinin ısı kaynağı üç durumda özetlenebilir: biri buğdayın öğütülmesi sırasında salınan ısı nedeniyle, yani buğdayın sıkıştırma bölgesine geçmesinden sonra, buğdayın üst tabakasının kalınlığını inceltmek için vals çalışırken, buğday öğütme valsi basıncı, buğday parçalanana kadar, buğdayın ezilme sürecinde ısıyı serbest bırakana kadar daha da artması.

Diğeri ise buğdayın sürtünmesiyle oluşan ısıdır. Buğday ezildiğinde merdane tarafından sıkılır ve vals ile buğday arasında ve buğday ile buğday arasında sürtünme oluşur.

Bu sürtünmenin buğday üzerinde yaptığı iş elektrik enerjisine dönüştürülür. Üçüncüsü, valsin normal dönüş sürecinde, rulmanın sürtünmesi tarafından tüketilen elektrik enerjisi ve valsin iki ucu arasındaki sürtünme tarafından tüketilen elektrik enerjisine dönüştürülmesidir.

Öğütme valsinin ısı kaynağı analizi yapılmıştır ve öğütme valsinin ısı kaynağının öğütme ile üretilen buğday ısısı, sürtünme ile üretilen ısı ile rulman ve merdanenin sürtünmesi ile üretilen ısı olduğu sonucuna varılmıştır. Kayış tekerleği sürtünmesinin iki ucu üç parçayı ısıtır. Bunların arasında, ilk ikisi nispeten büyüktür.

P1 - Buğdayda valsin öğütme gücü

Denklem 1'e göre, valsin buğday üzerindeki öğütme gücünün vals hızı, vals uzunluğu, vals yarıçapı, vals aralığı, valsin açılandırılması ve ortalama esneklik katsayısından etkilendiği görülmektedir.

Diğer parametreler değişmeden kaldığında, vals hızı, vals uzunluğu, vals aralığının artması, ortalama esneklik katsayısı ve vals yarıçapının azalmasıyla valsin buğday üzerindeki öğütme gücü azalır.

Vals ve buğday besleme tabakası arasında sürtünme ısısı üretme gücü

Klasik sürtünme ısısı formülüne göre:

Silindir yüzeyi ile buğday besleme tabakası arasındaki sürtünme ısısı üretme gücünün (birim, W) toplamı Denklem 2'de hesaplanmıştır.

Vals yüzeyi ile buğday arasında ısı üreten sürtünme gücünün oranı, eşdeğer sürtünme katsayısının oranına eşittir.

q1 --- Hızlı vals buğday tabakasının sürtünme ısısı üretme gücü

U1 - Hızlı dönüşün eşdeğer sürtünme katsayısı

q2 --- Yavaş dönüş buğday tabakasının sürtünme ısısı üretme gücü

Dönüş simülasyonu analizi

ANSYS19.2 simülasyon analizi ile valsin farklı kısımlarının sıcaklık artış değerleri elde edilir. Ortam sıcaklıktan çok farklı olmayan Vals yüzeyinin sabit durum sıcaklığı, ve simülasyon sonuçları, valsli değirmenin 1M1 hızlı merdanesinin sıcaklık artışının hızlı valsler ve buğday arasındaki sürtünme ısısından kaynaklandığını göstermektedir.

Buğday öğütme gücü ve buğday sürtünme ısısı üretim gücünün yukarıdaki matematiksel modellerine dayanarak, üç sıcaklık kontrol önlemi önerildi: (1) valsli değirmenin yarıçapının azaltılması; (2) Değirmen valsleri ile buğday arasındaki eşdeğer sürtünme katsayısının uygun şekilde azaltılması; (3) Buğdayın ortalama esneklik katsayısının azaltılması.

BUNLARI DA BEĞENEBİLİRSİN

Son Videolar

Yorum gönder

Elektonik posta adresiniz yayınlanmayacak. Doldurulması gereken alanlar (*) ile işaretlenmiştir.

Bültene üye ol

reklam

Dergi

Uygulamayı yükle

QR Code

reklam