现代面粉厂设计与技术创新.doc

现代面粉厂设计与技术创新 现代面粉厂设计与技术创新陈志成河南工业大学 （河南 郑州 450052）摘 要：当今，制粉工业竞争十分激烈，面粉加工所获利润甚微，如何使设计的合理化、投资的经济化、生产的简单化、成本的最低化是企业生存的关键，追求最佳管理、注重技术创新，是人们关注的热点。关键词：小麦制粉；出粉率；工艺品质Design and technical innovation of modern flour plantChen ZhichengHenan engineering college (Zhengzhou City, Henan Province 450052) Abstract: Nowdays competition among mill industry is intense. The profit of flour plant is very little. The key of enterprise survival is how to make reasonable design, economic invest, simple production and minimum cost. Hot spots of peoples concerning are seeking best manage and emphasizing technical innovation.Key words: wheat flour milling; proportion of producing flour; quality of technology 一、引言发展粮油加工业，可以满足食品市场多样化、优质化、绿色化、营养化和方便化的需要，对改善食物结构和营养结构，提高全国人民生活和健康水平具有重要作用；同时确保国家粮食安全，对优化粮油生产结构，实现农业产业化，促进粮油企业增效、农民增产增收具有十分重要的意义。小麦制粉是粮油加工业的一部分，是指以小麦为原料进行加工制成一定细度粉状物料的生产过程。目前，我国日处理小麦200吨以上的制粉企业加工量占总加工量的42%，小麦副产品及综合利用率仅有3%左右，2004年实际生产量仅占总生产量的39%。随着人们生活水平的提高和面制食品工业化程度的加大，给小麦制粉提出了更高的要求，低档次面粉产量的相对过剩给产品市场带来了无序竞争，市场的竞争历来是弱肉强食，危机时刻笼罩着企业的生存，如何与“狼”共舞，寻求无限生机，不仅要从管理入手，更要从投资规模与企业定位着手。从工程设计到生产管理、从技术创新到新产品开发的每个环节，都存在着极具挖掘并可供竞争的潜力。二、转变面粉厂规模型投资为效益型投资目前，国内存在一种投资倾向，追求规模化扩张，仅考虑原料基地，忽视了交通运输和管理,以及产品的定位，造成市场竞争激烈，价格大战愈演愈烈，利润空间几乎为零。零利润的销售造成企业运作困难，新产品开发不能满足市场变化的需求。在未来的投资中，应注重观念的转变，由规模型投资转化为效益型投资。实践证明，日处理小麦200300吨面粉厂的建设成本和生产成本最低，工艺最为合理，操作管理最具有优势。1、设备的优势我国粮机设备的变革，建立于二十世纪90年代，基本上是消化吸收以瑞士布勒公司为代表的国际先进面粉专用设备，产量最佳匹配是以日处理小麦200吨厂型。近几年，粮机行业开发了适合于日处理小麦300吨面粉生产线的配套设备。如清理设备中的复式打麦机（FDMW40X150X2）、复式重力分级去石机(TQSF.75X2)、高效振动筛（TQLZ180X200）、平面回转筛（TQLM.160）等；制粉设备与此对应开发了磨粉机（FMFQ125X2）、清粉机（FQFD60X2X3）高方筛（FSFG8X24）等产品。这些大产量设备的开发，为面粉厂的设计提供了基础，同时也是日处理小麦300吨生产规模的生产线更具合理化，不仅降低了建筑面积，更重要的是生产成本更具备合理化。2、原粮的优势原粮是生产高质量面粉的关键，面粉的品牌关键建立在原料的基础上。例如：没有面包专用小麦就不可能生产出高质量的面包专用粉。目前，我国生产的专用小麦基本能够满足生产专用粉的需要，优质专用小麦品种种植面积在逐步扩大，品质质量也在不断的提高，见下表所示1。 我国部分优质专用小麦品 种容重(g/l)角质率(%)面筋质含量(%)吸水率(%)形成时间(min)稳定时间(min)弱化度(FU)评价值陕优225799953670.18201091郑州9023789903564.25.811.66064豫麦34794923364.48.5173074高优503790903671.2577070同品种小麦在不同地区种植，都具有其不同的品质特性，如何利用地区和区域小麦的品质差异，满足不同专用粉和等级粉的生产，适应不同群体和食品的需要，是面粉生产的关键。因此，应高度重视原料的分类、储存和管理，加强小麦的搭配环节，采取毛麦搭配和净麦搭配相结合，确保入磨净麦的相对硬度和水分的一致性，是保证工艺效果的关键因素。3、配粉的优势小麦加工规模对面粉配粉起着制约作用，产量过小设计配粉工艺，其生产成本偏高，不经济；产量过大，配粉设计前期投入过高，投入与产出不成比例。一般配粉系统分三个工序：即面粉储存，要保证与生产规模相匹配的两天以上的储存量；面粉配粉，要求至少有四个以上的配粉仓，否则无法实现配粉的目的；面粉打包，要求有较高速度的面粉打包，一般要实现三班生产一班打包。因此，对于日处理小麦在200-300吨面粉生产规模中，设计配粉不仅经济实用，而且投资和使用都有较大的优越性。4、地域的优势在小麦产区建立规模适中的面粉加工厂，加强两端工艺的配置，重视品质分析，做到原粮分析和合理搭配，完善配粉工艺，不仅提高企业的知名度，同时使企业能推出较好品牌的产品，其具有较高的利润空间。因素有三：一是原粮的供应能做到较低的成本，运输辐射半径小，交通费用低；二是检测手段齐全，原料搭配依据可靠，能有效能保证面粉质量的相对稳定；三是面粉配粉工艺完善，发放速度快，产品运输受铁路和短途运输制约性小。5、经济效益可观在面粉厂设计中，日处理小麦在200-300吨规模中，产业链易于拉长，专用粉生产最为适宜，新产品开发最具有潜力，不仅操作灵活，调整简单易行，而且产品质量稳定，市场开发极具优势。三、合理的设计是企业获得经济效益的必要条件工程设计在面粉厂的建设中，是不可忽视的重要环节，设计的合理与否，直接影响着投资的多上，产品质量的好坏，以及试车的快慢和工艺调整的灵活性。1、建筑工程的合理化是保证工艺效果的关键目前，国内各种建筑材料上涨幅度较大，建筑成本比世纪初提高了将近50%，建筑投资占建厂投资45%。如何降低建筑投资，在保证工艺效果的前提下，尽量节省建筑面积，尽可能使楼层减少或楼房总高度降低，使建筑投资压缩到最低限度，不仅可节约投资，同时还能缩短建设周期。因此，在设计中，主车间跨度由8米调整到7.5米，楼梯间尽可能不占主车间的空间位置，楼层由六层改变为五层半，不仅节省了投资，同时改善了工作环境。2、工艺设计的合理性是面粉经济指标的最佳组合面粉厂的经济指标主要有产量指标、质量指标、出粉率指标和电耗指标。指标的好坏不仅与工艺操作有关，而且工艺设计也有着至关重要的作用。产量指标：制约产量的因素主要是磨粉机和高方筛的工艺配置；磨粉机技术参数的设计以及高方筛的筛路设计；各设备的产量匹配和动力设计配置；风网计算与流量分配设计。质量指标：面粉的质量与清理工艺的设计和设备的配置有关，同时与水分和磨辊技术参数以及粉筛筛绢的配置有关。出粉率指标：出粉率的高低，最大程度取决于参数的设计和工艺系统的配置。电耗指标：取决于产量的高低，在面粉厂一般以生产一吨面粉消耗多少度电来衡量，简称吨粉耗电。因此，面粉厂工艺设计的合理与否直接影响着工艺效果。3、工艺设计的灵活性是各项指标提高的主要因素在工艺设计中，注重灵活性设计，多配置旁通管，多设计视镜和观察门，不仅便利了操作，更增加了透明度，减少了设备的停机次数和断料频率。在清理工艺的净麦段、清粉机、打麸机、刷麸机等易于产生堵塞并影响连续生产的关键部位设计旁通管，十分有利于生产的稳定。在粉间分料层及各设备的进口设计观察门和视镜，以及拨料斗。不仅便于观察，同时又有利用流量的调整，也是实现“稳定产量、保证质量、提高收率、降低消耗”的关键。4、安装的合理性是提高面粉各项指标的保证设计好坏体现在安装，安装的合理与否，直接影响面粉生产指标的提高。安装的美观与否，对工作环境的改善起着不可忽视的作用。在设备进口安装缓冲装置，不仅减少设备和管道的磨损，同时还能使工艺效果得到提高。物料在进关键设备前安装拨斗，不仅能保证生产的稳定，而且能实现流量的平衡。四、注重设备先进性和自动化程度的提高1、磨粉机的关键作用为了保证工艺效果，尽可能选择质量较好的制粉设备。磨粉机是十分关键的主机设备之一。目前，国内磨粉机主要有电动电控磨粉机、电动气控磨粉机和气动气控磨粉机。磨粉机的控制方式不同，其价位也各有差异，使用故障最小的磨粉机控制还属气动气控磨粉机，其价位低、使用颇脾、事故率低、维修方便、寿命较长。磨粉机配置和加工精度的高低，直接影响着面粉的出粉率，特别是产量的影响最大2。2、着水润麦的重要地位在制粉工艺中，着水润麦是十分关键的因素，采用的着水设备，关系到工艺效果，目前厂家为了提高面粉的白度和亮度，采用洗麦机洗麦的工艺较多，但污水排放量较大，一般为一吨小麦一吨水。为了使工艺更具有灵活性，采用洗麦机和自动着水机并用的措施，可根据小麦的水分高低以及季节的变化灵活调整小麦的着水效果。夏季小麦水分偏高（特别是新小麦），采用洗麦机往往使入磨小麦水分偏高，此时可将洗麦机停用，启动自动着水机；冬季小麦水分偏低，面粉水分可控制在标准的上限，需要较大的加水量，此时可将洗麦机和自动着水机一同使用，既保证着水效果，又使着水更加准确。为保证着水效果，对于加工硬质小麦（或专用小麦）时，应采用三次着水。第一次着水可采用洗麦机，润麦时间保证在8小时以上；第二次着水采用自动着水机，润麦时间保证在24小时以上，其效果最佳；第三次着水为入磨前的着水，润麦时间为30-50分钟，仅保证湿润皮层，增加皮层的韧性。3、自动控制作用的体现面粉厂实现自动控制，在人们心目中一直是一个问号，自动控制能否实现，起的作用有多大，这项投资是否有价值，是大家关心的焦点。随着市场经济的发展，国际上具有较高知名度的电器生产厂商，都将质量较好、性能较可靠的产品投放中国市场。电器元件的过关，给自动控制提供了坚实的基础。弱电技术的突破，实现了程序控制，保证了工艺指标控制的准确度，提高了工艺效果。利用计算机程序开停机，保证了开停机顺序的合理性，减少了物料堵塞频率，是开停机的不合格面粉降低到最低的限度。利用计算机监控工艺指标，随时可以了解到各种面粉的出粉比例、产量以及动力消耗，为工艺操作的及时调整，提供了可靠依据。五、重视技术创新和有效节约能源粮食加工业技术装备的先进程度与其他工业相比，还具有较低的地位，技术创新还存在一定的空间，如何在保证工艺效果的前提下，尽可能使工艺简单并且合理化，最大限度的降低动力配置等许多问题还有待于开发。1、配麦技术的创新目前，国内常采用的配麦器有容积式配麦器和电子式配麦器，价格差别较大，基本是十倍的差价。近期开发的专利产品手动配麦器，价格是容积式配麦器的三分之一，使用效果在原粮较干净的情况下，效果非常理想。将手动配麦器安装在毛麦仓出口，容积是配麦器（或电子配麦器）安装在净麦仓出口，不仅经济使用，并且能实现自动化控制。净麦清理一般与制粉车间同步，当需要停机或开机时，只要启动配麦器，就可实现进料和断料。在原粮搭配中，应采用毛麦、净麦二次搭配，其效果会更为理想，毛麦搭配主要是以红白小麦或不同品种的搭配，净麦搭配主要以软硬小麦或不同水分的搭配。硬质小麦吸水率高，润麦时间长，应同软质小麦分开，首先清理，并加大加水量，提前进入润麦仓；软质小麦吸水快，可在清理硬质小麦后进行清理，适当降低加水量，利用时间差调整软硬小麦的润麦效果，能有效地保证入磨小麦的水分均匀、籽粒结构的软硬一致。2、洗麦机排放水的再利用洗麦机在现代清理工艺中，起着关键性的作用，它不仅具有洗麦的功能，而且起到打麦和擦麦的效果。不用洗麦机，面粉的灰分置高不下，面粉白度偏低，颜色发暗。但洗麦机最大的弊病是耗水量大，排水困难，基本上是加工吨小麦需吨水，一个日处理小麦300吨面粉厂，每天需要排放300吨以上的洗麦水，折合每小时为12.5吨的水排放，极大的浪费了水资源和造成了环境污染。我们根据现实情况，开发了洗麦机污水利用的专利产品，能使洗麦机用水降低三分之二，其原理如下。洗麦机排放水 过滤器 旋流器 净化水 进入洗麦机 有机杂质 泥砂3、下脚料的二次利用在面粉厂中，下脚料的再利用，一直是值得关注的内容，随着农村经济的发展，机械化作业越来越普及，小麦采用收割机收获，机械烘干，其杂质的性质也随之而改变，在清理过程中小麦麦壳的数量增加幅度较大，麦壳的处理是非常头疼的事。将从净麦中清理出的中小杂质，粉碎后吸进麸皮中直接作为饲料，已不再是新鲜的事，但处理麦壳，还没有人研究。我们研究并开发了麦壳分离、压饼饲用技术，其工艺原理图如下所示。毛麦打麦机单循环吸风道麦壳收集搅拌绞龙高压压饼机麦壳饲料4、新型擦皮机的利用小麦表面清理的好坏直接影响到面粉的质量，利用新型擦皮机代替洗麦机和润麦后的重打打麦机，其效果非常明显。该设备能有效地去除小麦的外表皮，并使皮层保持较大的片状，动力配置较低，每吨小麦配置1.5KW的动力。该