Повышение эффективности сортового помола на основе стабилизации процессов в размольном отделении мельницы

I .

Актуальность темы

.

Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности на современном этапе формирует принципиально новые задачи перед наукой для решения их в новом тысячелетии. Производимые исследования, базируются на основе «Концепции государственной политики в области здорового питания до 2005 года», которая была принята постановлением Правительства РФ № 917 от 10 августа 1998 года.

Переход к рыночным отношениям выдвинул перед производством и наукой в качестве основной цели задачу создания отечественных конкурентоспособных продуктов питания. Повышение конкурентоспособности подразумевает решение научных проблем по обеспечению стабильного высокого качества при одновременном снижении себестоимости продукции. Качество муки по стабильности свойств и сегодня ещё отстает от возросших требований рынка. Последнее объясняется тем, что имеется существенная вариация свойств поступающих на мельницы партий зерна, а также изменение технической характеристики машин в процессе их эксплуатации (износ, разрегулирование и т. п.) и технологических параметров их работы, в связи с чем постоянно происходят колебания характеристик промежуточных продуктов и муки. Поэтому стабилизация непрерывного производственного процесса помола на всех его этапах с целью повышения эффективности — одна из основных проблем в мукомольной отрасли пищевой промышленности.

Диссертационная работа посвящена решению крупной и актуальной научной проблемы — разработке методов стабилизации технологических параметров непрерывного производственного процесса сортового помола с целью нахождения дополнительных путей повышения эффективности работы размольного отделения мельницы на заводах с типовым набором.

3.7.Апробация результатов диссертационной работы на предприятии 117 Глава 4. Выводы и рекомендации промышленности 119.

Список использованном литературы Приложения технологического оборудования мукомольной отрасли пищевой промышленности. Исследование организовано на основе современных методов системного анализа операций.

II. Цель исследования.

Целью работы является установление специфики особенностей закономерностей организации, строения, функционирования и развития технологических систем мукомольного производства с последующей разработкой рекомендаций по повышению уровня стабилизации технологических параметров процессов и операций, а на этой основеповышения эффективности технологии муки.

III. Объект исследования.

Объектами, для которых разрабатывались основы методологии исследования, явились типовые технологические процессы многосортных помолов пшеницы и ржи, рекомендованные Правилами ведения технологических процессов на мельнице. Технологические схемы сортового помола пшеницы на каждой мельнице имеют особенности, обусловленные технической оснащенностью предприятия и индивидуальным опытом технического персонала, но принципы организации и ведения технологии муки остаются неизменными, что позволяет проводить их обобщение.

IV. Методы исследования.

В работе использованы основные принципы общей теории систем, теории информации, теория вероятностей и математической статистики, математического описания процессов. За основу была принята методика активно-пассивного эксперимента. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнена графоаналитическими методами и на персональном компьютере.

V. Научная новизна.

На основе применения современных методов системного анализа технологии сортового помола зерна получены новые научные результаты, в частности:

— Разработана особая классификация помолов на основе анализа их структуры как сложной системы;

— Предложен новый критерий эффективности помола — интенсивность извлечения продуктов Р. Критерий имеет объективный характер, так как комплексно учитывает количественную и качественную составляющие оценки процесса. Разработанный критерий пригоден также для оценки эффективности отдельных технологических этапов помола и индивидуальных технологических систем процесса;

— На основе статистической обработки большой совокупности количественно-качественных балансов сортового помола пшеницы и предложенного критерия эффективности Р разработаны математические модели помола и отдельных этапов, использование которых в инженерной практике позволяет получать объективную информацию о ведении процессов и определять мероприятия по повышению их эффективности;

— Установлено, что основным показателем при анализе технологии муки как сложной открытой динамичной системы является стабильность процесса, определяемая как информационная негэнтропия. Этот показатель объективно отражает уровень организации функционирования системы и позволяет выявить скрытые резервы производственного процесса.

УЪПрактическая ценность результатов исследования заключается в следующем:

— Разработанная методика исследования технологии сортового помола зерна является универсальной и может быть использована для любого производства с непрерывным поточным процессом;

— Использование предложенного критерия эффективности помола-интенсивности извлеченияпозволяет оперативно получать информацию об уровне функционирования системы, то есть контролировать уровень организации и ведения помола, а также его отдельных этапов или индивидуальных технологических систем процесса;

— Установленные рекомендательные уровни значений интенсивности извлечения Р (оптимальные значения) позволяют при конкретном анализе функционирования сложной системы сортового помола определять пути и средства повышения эффективности процесса;

— Применение в инженерной практике разработанных математических моделей дает возможность определить процедуру действий технологического персонала мельницы по повышению выхода и качества муки, при данном конкретном варианте организации и ведения процесса на мельнице.

1. Абашкии В. А., Фомичев М. М. Скрябин В.А. Оценка эффективностигстабилизации технологического процесса мукомольного предприятия" //Сб. Изд. машиностроение для пищевой промышленности № 4, 1968.

2. Айзикович JI.E. Сенаторский Б. В. Соколов Н.П. Новое в технологии мукомольного производства Изд. Высшая школа, Москва 1966 г.

3. Алимкулов Ж. С. Исследование технологических свойств и ГТО шелушенного зерна при многосортном помоле пшеницы // Дисс.к.т.н.М.1979 г.

4. Альтерман А. Е. Исследование эффективности процесса сортирования в мельничных рассевах.// Дисс.к.т.н., М. 1960 г.

5. Аксенова Л. М. Научное обеспечение прогрессивных технологических потоков мучных кондитерских изделий.//Дисс.д.т.н. М. 1996 г.

6. Балашов Е. П. Эволюционный синтез систем // М., «Радио и связь» 1985 г.

7. Бекбаев А. Теоретические основы создания автоматизированной системыуправления технологическими процессами переработки зерна. Дисс.д.т.н., Алмааты, 1994 г.

8. Братухин A.M. Усовершенствование технологического процесса сортового помола пшеницы, Вестник техн. и эконом. Инф. ЦБТИ № 9, 1963″.

9. Бутковский В. А. Маевская С. Математическое исследование связи между качеством продуктов помола и параметрами технологического процесса. Мукомольно-элеваторная промышленность № 10, 1969 г.

10. Бутковский В. А. Мельников Е.М. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства, М., ВО Агропромиздат, 1989 г.

11. Вагнер Г. Основы исследований операций Изд. «Мир», 1973 г.

12. Вашкевич В. В. Научно-практические основы технологий сортовых помолов пшеницы (размольное отделение) //Автореферат дисс.д.т.н., г. Барнаул, 1995 г.

13. Вашкевич В. В., Лузов B.C. Влияние точности изготовления вальцов на стабильность работы вальцевого станка // Деп. ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 3.12.80 № 142.

14. Воронин В. Г. Математические методы планирования и управления на предприятиях пищевой промышленности// Москва, Пищевая промышленность, 1971 г.

15. Гальперин Г. Д., Котляр Л. И. Интенсификация рабочего процесса измельчения зернопродуктов в вальцевом станке // Известия ВУЗов, Пищевая технология № 2, 1961 г.

16. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М. Высшая школа, 1997 г.

17. Горнец О. Б. Разработка модели драного процесса мельзаводов по производству сортовой муки.// Дисс.к.т.н, г. Барнаул, 1994 г.

18. Гортинский В. В. Теория плоских сит для сепарирования зернопродуктов // Дисс.д.т.н, Москва, 1963 г.

19. Гусев В. В. Исследование машин размольного отделения мельницы как объекта автоматизации разработки системы автоматического регулирования.// Дисс.к.т.н, М., 1979 г.

20. Данилин A.C. Техника и технология переработки зерна в муку за рубежом. М. Колос, 1968 г.

21. Данилин A.C. На пути дальнейшего увеличения производства и качества муки. Мукомольная и элеваторная промышленность № 3,1970 г.

22. Демидов А. Р. Влияние точности формы валков на режим работы вальцевого станка // Сообщ. и рефер. ВНИИЗ, Москва, Заготиздат, 1952.

23. Демидов А. Р., Мамбиш И. Е. Контроль технологического процесса на мельницах (методы и приборы), 195 323. Дружинин В. В. Конторов Д.С. Проблемы систематологии. М. Советское радио, 1976 г.

24. Дыбская В. В. Математическая модель драного процесса сортового помола пшеницы. // Дисс.к.т.н., М. 1984 г.

25. Егоров Б. В. Разработка технологии влаготепловой обработки сои // Автореферат дисс.к.т.н. г. Одесса, 1985 г.

26. Егоров Г. А., Мартыненко Я. Ф., Петренко Т. П. Технология и оборудование мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности // г. Москва, Издательский комплекс МГАПП, 1998 г.

27. Егоров Г. А., Мельников Е. М., Максимчук Б. М. Технология муки, крупы и комбикормов, Москва, Колос, 1984 г.

28. Егоров Г. А Управление технологическими свойствами зерна, Воронеж, 2000 г.

29. Ермаков С. М. Математическая теория планирования эксперимента. М., Наука, 1983 г.

30. Журнал мельничной техники и промышленности // Изд. мельничного отдела Наркомпрода, М., №№ 1−8,1924 г. №№ 1−8 1923 г.

31. Жармагомбетова Ж. Х Повышение эффективности зерна при сортовом помоле пшеницы. // Дисс.к.т.н., М., 1984 г.

32. Зубарев В. Н. Максимальная работоспособность системы и энтропия" Сборник Исследование по термодинамике. М., Наука, 1979 г.

33. Ильчук В. Т. Исследование крупообразования в сортовом помоле пшеницы как объекта стабилизации // Дисс.к.т.н. М., 1973 г.

34. Ляликов Ю.С.Физико-химические методы анализа.// М., Химия, 1974 г.

35. Мамбиш Е.И.О технологических режимах подготовки пшеницы к помолу. // Труды ВНИИЗ, 1952 г.

36. Мамбиш Е. И., Рыбкина A.A. Контроль процесса измельчения зерна при помощи ситового анализа // Труды ВНИИЗ, 1950 г., выпуск 20.

37. Мерко И. Т. Исследование технологической эффективности вальцевых станков размольных систем при различных кинематических и геометрических параметрах. //Дисс.к.т.н., Одесса, 1959 г.

38. Мерко И. Т. Технологические основы автоматизации мукомольного производства//Дисс.д.т.н., Одесса, 1973 г.

39. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений // М., Физматиздат, 1962 г.

40. Мукомольно-крупяная промышленность. Обзорная информация.// М., 1ЩИИТЭИ хлебопродуктов, 1992 г.

41. Мукомольно-крупяная промышленность. Побочные продукты помола зерна пшеницыисточник пищевого белка.// М., ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1993 г.

42. Наумов И. А. Влияние окружной скорости вращения валков на измельчение зерна и расход энергии // Мукомольно-элеваторная промышленность № 1, 1964 г.

43. Кавецкий Г. Д., Королев A.B. Процессы и аппараты пищевых производств. М., ВО Агропромиздат, 1991 г.

44. Каменев А. Ф. Технология системы. Закономерности развития // Ленингр, Машиностроение, 1985 г.

45. Каплина Е. И. Исследование энергетических и технологических характеристик вальцевого станка с целью стабилизации режимов измельчения зерна //Дисс.к.т.н, М., 1965 г.

46. Киселева А. В. Совершенствование шлифовочного процесса на сортовых мельницах. Труды ВНИИЗ, выпуск 61−62, 1967 г.

47. Козьмин П. А. К теории работы и производительности вальцевого станка в связи с большими скоростями валков // Советское мукомолье № 1, 1935 г.

48. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., Наука, 1974 г.

49. Крайзмер П. П. Кибернетика //М., Агропромиздат, 1985 г.

50. Краткий словарь по философии // М., Политехническая литература 1979 г.

51. Кузин Ф. А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты // М., Ось-89, 1998 г.

52. Лукомский Я. И. Теория корреляции и её применение к анализу производства //М., Госстатиздат, 1961 г.

53. Нигматулин Р. И. Основы механики гетерогенных сред.// М., Наука, 1978 г.

54. Панфилов В. А. Технологические линии пищевых производств // М., Колос, 1993 г.

55. Панфилов В. А., Ураков O.A. Технологические линии пищевых производств // М., Пищевая промышленность, 1996 г.

56. Панфилов В. А. Концепция разработки и реализации машинных технологий // Вестник университета, № 3/65 от 27.03.98 Изд. МГУПП .

57. Панфилов В. А. Системное исследование механизированных поточных линий пищевой промышленности с целью оптимизации процессов и конструкций машин и аппаратов.// Автореферат дисс.д.т.н., М., 1980 г.

58. Панченко A.B., Котляр Л. И. О некоторых технологических закономерностях процесса измельчения зерна вальцевым станком //Исследование и конструирование технологического оборудования. Сб. правления НТО, 1959 г.

59. Панченко A.B., Гальперин Г. Д. Циркуляция мощности в механизме вальцевой пары, исследование её величины и технологического значения // Тр. НТО мук. и круп, промышл., Хлебоиздат, вып.4, 1956 г.

60. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах.

61. Птушкин А. Т. Автоматизация мельниц // Тр. ВНИИЗ, 1970 г. Выпуск 69.

62. Птушкин А. Т., Новицкий O.A. Автоматизация производственных процессов в отрасли хранения и переработки зерна. // М., Агропромиздат. 1985 г.

63. Птушкин А. Т., Фомичев М. М., Каплина Е. И., Ильчук В. Б. Автоматизация процесса измельчения на мельничных вальцевых станках // М., ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1971.

64. Птушкина Г. Е., Товбин Л. И. Высокопроизводительное оборудование мукомольных заводов. // М., ВО Агропромиздат, 1987 г.

65. Пугачев B.C. Теория случайных функций и её применение к задачам автоматизации управления. // М., Физматиздат, 1962 г.

66. Романовский В. И. Применение математической статистики в опытном деле // ОГИЗ-Гостехиздат, 1947.

67. Романков П. Г., Фролов В. Ф. Массообменные процессы химической технологии // Ленингр., Химия, 1990 г.

68. Рыженко А. С. Автоматическая оптимизация измельчения на этапе крупообразования при сортовом помоле пшеницы // Дисс.к.т.н. М. 1983 г.

69. Садовский В. Н. Основания общей теории систем // М., Наука 1974 г.

70. Скрябин В. А. Исследование процессов помола пшеницы с целью выявления резервов повышения выхода и качества муки // Дисс.к.т.н., М., 1970 г.

71. Скрябин В. А., Тарутин Н. П. Об оценке стабильности технологического процесса размольного отделения мельницы // М., Машиностроение для пищевой промышленности, ЦНИИТЭлегпищмаш № 4, 1968 г.

72. Статистический контроль качества // Управление технологическими процессами. Проект стандарта. Государственный Комитет Стандартов, 1968 г.

73. Симонович М. Я. К вопросу исследования влияния профиля рифлей напоказатели драного процесса сортового помола пшеницы // Дисс.к.т.н, Одесса, 1954 г.

74. Скобельская З. Г. Интенсификация технологии переработки какао бобов. // Дисс.д.т.н., М., 1989 г.

75. Соколов Н. П. Определение параметров оптимального режима драной системы //Мукомольно-элеваторная промышленность № 10, 1956.

76. Торжинская JI.P.. Яковенко В. А. Технохимический контроль хлебопродуктов // М. Колос, 1975 г.

77. Труды ВНИИЗ. Техника и технология переработки зерна. // Вып. № 85, М. 1977 г.

78. Труды ВНИИЗ. Автоматизация и механизация технологических процессов и управления на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях. // М. 1982 г.

79. Флейшман Б. С. Основы системологии. // М., Радио и связь, 1982 г.

80. Филинов В. П. История и перспективы развития технологии хлебопекарных сортовых помолов пшеницы // Дипломная работа, МТИПП, 1989 г.

81. Ходаков Г. С. Физика измельчения // М. Наука, 1972 г.

82. Хусид С. Д. Измельчение зерна. Теоретические основы и практика // Хлебоиздат 1958 г.88. «Хлебное, мукомольное и элеваторное дело в СССР» №№ 1−8 1927 г. // М., изд. АО Хлебопродукт.

83. Цыбульский Г. Г. Исследование эффективности применения высоких окружных скоростей вальцов при дроблении зерна, размоле и вымоле промежуточных продуктов // Дисс.к.т.н., Одесса 1953 г.

84. Черных В .Я. Разработка системы гибкого управления производством пшеничного хлеба // Дисс.д.т.н., М., 1992 г.

85. Черных В. Я., Салапин М. Б., Лясковский Ю. П. Применение микро-ЭВМ для контроля и управления технологическими процессами производства пшеничного хлеба. // М., МТИПП. 1988.

86. Чернышев М. К., Гаджиев М. Ю. Математическое моделирование иерархических систем. // М., Наука, 1984 г.

87. Эйдус П. Анализ процесса помола // М., Снабтехиздат, 1934 г.

88. Эйглас В. О. Синтез регрессионной модели объекта на основе табличных данных // Известия АН Латв. ССР, серия физ.-техн. Наук № 4, 1980 г.

89. Эйглас В. О. Алгоритм индуктивного поиска для оптимизации сложных систем. // Сб «Вопросы динамики и прочности», 36, Зинанте, Рига, 1980.

90. Эйглас В. О. Синтез одномерного уравнения регрессии на основе экспериментальных данных // Известия АН Латв. ССР, серия физ.-техн. Наук № 3, 1981 г.

91. Шкваркина Т. И., Сошкина В. К., Селецкая E.H. Качество товарной муки. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность, М., № 10, 1979 г.

92. Шолохов Ю. Сортовой помол пшеницы при развитом шлифовочном процессе на Прокопьевской мельнице № 1. // М., Мукомольно-элеваторная промышленность, № 12, 1956 г.

93. Яглом A.M., Яглом И. М. Вероятность и информация // М., Физматгиз, 1960 г.

94. Яцуба В. И. Прогнозирование качества пшеничного хлеба по свойствам теста при замесе // Автореферат дисс. .к.т.н, М., 1983 г.

95. Богатырев А. Н. Панфилов В.А. Тужилкин В. И. Система научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России // Москва, Пищевая промышленность 1995 г.

96. Agrell P. Vallec R. Different concepts of systems analyses // Kybernetes. 1985. Vol 14. #2. p 81−85.

97. Bailey К Sistems as classes // Behav.Sciens. 1985, Vol 30,#2,p 98−107.

98. Shahein H On the modelling and simulation of phisiological systems // Model and Simul., 1983, Vol 14, p 441−442.

99. Smith W.R. Qualitative matematieal models of endocrine sistems//Amer.Phisiol., 1983, Vol., 245, #4 p 473−477.

100. Stenvert N.L. The measurment of wheat hardness and its aeffect on milling characteristics. // Exp. Agr. Aminal Husp., N 55, 1972.