Прессовое и экструзионное оборудование для переработки семян подсолнечника собственного производства

Наряду с имеющимися и строящимися новыми маслоэкстракционными заводами, среди крупных предприятий и фермерских хозяйств имеется спрос на переработку масличных семян механическим путём. В основе такой переработки лежит экологическая безопасность, поскольку в технологии не используются химические вещества, а также многофункциональность, т.е. возможность на одном и том же прессовом оборудовании перерабатывать семена различных масличных культур.

Компания «ГлобалПродСервис» для внутрихозяйственной переработки семян подсолнечника предлагает несколько технологий и линейку прессового и экструзионного оборудования, сосредоточив внимание на решении тех технологических схем, на которые имеются запросы от клиентов.

При решении вопроса производства малотоннажного оборудования для переработки семян подсолнечника по технологии одно-двухступенчатого прессования холодным способом нами учитывалась технологическая особенность такой переработки - минимальное количество производственных операций и, соответственно, оборудования. В данном случае переработка семян холодным способом включала всего три этапа - очистка семян, их прессование и фильтрация масла холодного отжима.

Самый простой и бюджетный вариант малотоннажной фермерской установки для одноступенчатого холодного отжима масла из семян подсолнечника, производительностью до 500 кг/ч по входному сырью включает следующее оборудование:

• маслопресс GL-RP-500,
• ёмкость для сбора масла GL-G
• первый шнековый транспортёр - для подачи семян в пресс,
• второй шнековый транспортер - для удаления жмыха за пределы прессцеха.

Семена подсолнечника без какой-либо предварительной подготовки (дробление, обрушивание, нагрев) шнековым транспортёром направляются непосредственно в маслопресс, где производится отжим масла. Такая достаточно простая технология и состав оборудования позволяют перерабатывать не только семена подсолнечника, но и других масличных культур, что повышает рентабельность фермерского предприятия.

Известно, что при отжиме необрушенных семян часть восков из лузги неизбежно переходит в масло, поэтому такое масло, идущее на пищевые цели, должно пройти этапы вымораживания и фильтрации. Критическими параметрами жмыха, полученного из необрушенных семян подсолнечника в сравнении со жмыхом, полученным из обрушенных семян, является более низкое содержание протеина при более высоком содержании клетчатки. Такой жмых имеет соответственно более низкую кормовую ценность и стоимость. Однако, если этот подсолнечный жмых используется фермером на собственные кормовые нужды, то содержание протеина и клетчатки в комбикорме он может скорректировать или компенсировать другими зерновыми компонентами.

Исходя из многолетнего производственного опыта в области переработки семян подсолнечника, можно констатировать, что при переработке необрушенных семян на прессах небольшой производительности возможно достичь хороший процент отжима масла, и при этом не будет больших проблем с утилизацией лузги. Правда основными отрицательными эксплуатационными факторами переработки необрушенных семян будут – ускоренный износ деталей пресса из-за высокой абразивности подсолнечной лузги и увеличенная нагрузка на шнек, редуктор и электродвигатель пресса.

Компания «ГлобалПродСервис» оставляет за клиентом право выбора - приобретать дополнительно или нет достаточно сложное в настройке и дорогостоящее рушально–веечное оборудование (РВО) для переработки семян подсолнечника на прессах производительностью до 500 кг/ч.

В линиях переработки семян подсолнечника, имеющих производительность 1000 кг/ч и более, компания рекомендует включать в состав технологической схемы рушально-веечное оборудование для обрушивания семян и удаления лузги.

В качестве примера переработки семян подсолнечника по технологии горячего отжима можно привести линию, производительностью до 50 тонн в сутки, включающую следующий комплект операций:

• предварительная подготовка семян
• шелушение
• термообработка в многочанных жаровнях
• отжим масла методом двукратного горячего прессования

 На выходе технологии будут растительное масло и жмых горячего отжима.

Процесс переработки семян горячим прессованием реализуется следующим образом. Семена подсолнечника, прошедшие предварительную очистку на сепараторе поступают в оперативную емкость объемом 12,5 м3, из которой подаются в рушально-веечное оборудование (РВО) где производится обрушивание оболочки подсолнечника от ядра и выделения лузги из обрушенных семян подсолнечника.

Следует отметить, что обрушивание семян подсолнечника – чрезвычайно важная предпосылка для достижения высокой результативности извлечения масла прессованием. Причём, положительный эффект от частичного обрушивания семян подсолнечника на РВО проявляется в первую очередь на качестве масла за счёт снижения содержания в нём восков. Однако, при доведении степени обрушивания семян до 100% уровня, т.е. получение чистого ядра подсолнечника, отжим масла будет более проблематичным в плане его технической реализации на шнековых прессах. Поэтому оптимальный процент удаления лузги от исходного содержания (общей массы) её в семенах нами рекомендуется на уровне 50…70%.

Хорошо известно, что обрушивание семян оказывает немалое влияние и на качество получаемого жмыха - увеличение содержания протеина и снижение содержания клетчатки. Причём, согласно ГОСТ 80-96 и требованиям действующих ТНПА РБ, массовая доля сырой клетчатки в подсолнечном жмыхе должна быть не более 20% в пересчёте на а.с.в.

Как следует из производственной практики переработки семян подсолнечника прессованием, лузга - это не только балласт и побочный продукт после обрушивания семян, а очень важный компонент процесса прессования, которая способствует образованию в прессовой камере жёсткого пористого каркаса из обрушенных семян и оставшейся на них лузги, что приводит к созданию определённого давления в прессе, необходимого для отжима масла и его стекания через образовавшиеся в жмыхе каналы.

Наша практическая рекомендация - в процессе переработки семян подсолнечника с разным процентом содержания в них лузги и разной степенью обрушивания, нужно стремиться найти то оптимальное содержание лузги после обрушивания семян, которое обеспечивало бы стабильную работу прессов с получением максимального выхода масла высокого качества, а также повышение кормовой ценности жмыха.

После обрушивания полученная смесь, называемая рушанкой, поступает на семеновеечную машину и пройдя через рассев, разделяется на шесть фракций, из которых пять поступает на рассев, а шестая выводится из машины, минуя вейку. Каждая из пяти фракций продукта, поступившего на вейку, попадает в предназначенную для нее камеру, где происходит провеивание продукта потоком воздуха и отделение лузги от ядра по разности аэродинамических характеристик. После вейки лузга выводится винтовым конвейером в бункер для отходов.

Обрушенные и очищенные семена винтовыми конвейерами подаются на норию, которая транспортирует их в оперативный бункер, объемом 24 м³, предназначенный для накопления семян и обеспечения бесперебойной работы прессового отделения.

Из оперативного бункера обрушенные семена винтовым питателем подаются на норию, которая перемещает сырье на цепной транспортер и далее транспортируется в пятичанную жаровню (210х5) для влаготепловой обработки. Разогретое сырье через выпускные окна из жаровни при помощи винтовых питателей подается в маслопресс GL-RP-1000 для первичного прессования.

Отжатое масло просачивается через зазоры зеерной камеры и стекает в емкость для сбора масла GL-G, расположенную под прессом. Жмых выгружается из пресса через коническую втулку, отверстие которой регулируется конусом и специальными винтами, что позволяет изменять масличность жмыха на 1-2%. Под конусом установлен жмыхоломатель, измельчающий жмых на части для более быстрого его охлаждения, сохранения качества протеина и удобства транспортирования. Затем жмых шнековыми конвейерами подаётся на норию, а после неё винтовым конвейером перемещается в пятичанную жаровню (180х5) для следующей влаготепловой обработки перед вторым прессованием. Разогретый в жаровне жмых через нижние выгрузные окна при помощи винтовых питателей транспортируется в маслопресс GL-RP-1000 для окончательного отжима. Жмых, выходящий из пресса, шнековыми конвейерами перемещается для его последующего охлаждения на установке GL-OE-1000, а затем на склад готовой продукции.

Масло, отжатое на двух прессах, собирается в емкость для сбора масла GL-G, и затем при помощи насосов подается в емкость для первичного накопления масла GL-TA. Ёмкость GL-TA одновременно служит накопительной и оперативной для осуществления процесса фильтрации масла на линии фильтрации GL-LF. Неотфильтрованное масло из емкости GL-TA насосом подается в вертикальный фильтр GL-VPLF. Фильтрация масла в вертикальном фильтре осуществляется через набор вертикальных стальных пластин. Корпус фильтра непрозрачен, однако проконтролировать состояние масла можно с помощью трех специальных фонарей из оргстекла, которые встроены в подводящие и отводящие трубопроводы.

В линии фильтрации все фильтрующие элементы, все емкости и другие части, контактирующие с маслом, изготовлены из пищевой коррозиестойкой и кислостойкой нержавеющей стали AISI 304. Применение стали обеспечивает отличные результаты фильтрации и длительную эксплуатацию, со сроком службы фильтрующих элементов порядка 5 лет. В процессе фильтрации не применяются дополнительные фильтрующие материалы, порошки и др.

Отфильтрованное масло через весы, предназначенные для предварительного взвешивания и контроля количества масла, при помощи насоса перекачивается в емкости для хранения масла, из которых в дальнейшем насосом отпускаются на автотранспорт.

Наряду с переработкой семян подсолнечника горячим отжимом, компания делает основную ставку на производство современных линий, реализующих технологию двухступенчатого прессования с экструзией по схеме: пресс + экструдер + пресс. Данная технология переработки позволяет получать масла двух видов - холодного и горячего отжима и экструдированного жмыха. Причём, выход масла сопоставим с выходом масла при горячем отжиме.

Нами предлагаются технологические линия, разной производительности - до 500 кг/ч – линия GL-B-500, до 1000 кг/ч - линия GL-B-1000. Причём, в зависимости от требуемого годового объёма переработки семян, возможно кратное масштабирование количества технологических линий по производительности.

В состав линии переработки семян подсолнечника производительностью до 500 кг/ч входит следующее оборудование:

• сепаратор предварительной очистки семян,
• активный бункер накопитель, высотой 5,4 метра,
• нормализатор для подогрева семян и улучшения отжима масла на форпрессе,
• магнитный сепаратор,
• маслопресс GL-RP-500 для 1-й стадии прессования,
• экструдер GL-E-500,
• маслопресс GL-OP-500 для 2-й стадии прессования,
• установка охладительная для охлаждения жмыха GL-OE-1000 (с циклоном, шлюзовым затвором и вентилятором)
• отделение фильтрации масла (включает ёмкость для сбора масла с мешалкой GL-G и насосом, фильтр вертикальный напорный пластинчатый с насосом, весы для масла, ёмкость для первичного накопления масла, ёмкость для хранения и отпуска масла в утеплённой рубашке с насосом для перекачки масла и насосом для перекачки масла в автотранспорт на отгрузку или на хранение масла).

Всё оборудование для переработки семян соединено транспортными маршрутами из шнековых транспортёров.

Рассмотрим более подробно технологический процесс переработки семян подсолнечника по технологии двухступенчатого прессования с экструзией производительностью до 1000 кг/ч.

Из хранилища при помощи винтовых конвейеров семена подсолнечника подаются в подготовительное отделение, из которого семена вертикальным винтовым конвейером направляются на предварительную очистку в сепаратор, где они очищаются от крупных и мелких сорных примесей на двух парах сит, расположенных параллельно в ситовом корпусе.

Затем семена подсолнечника винтовым конвейером подаются через магнитную колонку на центробежный шелушитель, производительностью 1,5 т/ч. После обрушивания рушанка через активный накопитель винтовым конвейером направляются в нормализатор НР-2, обеспечивающий подогрев семян примерно до температуры + 35°С с возможностью её регулировки с помощью системы АСУ ТП.

Подогретые семена винтовыми питателями и через магнитный сепаратор, подаются в загрузочные бункера двух прессов GL-RP-500, где отжимается до 45% от общего объема масла, находящегося в семенах.

Масло холодного отжима стекает в камеру сбора, созданную элементами рамы пресса, а затем через патрубок в нижней части пресса отводится в емкость для сбора отжатого масла GL-G. На выходе прессов жмых дробится крыльчаткой и направляется в экструдер GL-E-1000, где он подвергается кратковременному и интенсивному баротермическому воздействию. В процессе экструдирования жмых измельчается, перемешивается, нагревается трением и уплотняется при его перемещении шнеками, и затем при высоком давлении выдавливается через сопло экструдера. В результате экструзии происходит разрушение (разрыв) жировых клеток, что при последующем прессовании способствует увеличению количества отжатого масла.

После экструдера горячий экструдат при помощи шнекового конвейера подается на маслопресс GL-RP-1000 для окончательного отжима. Причём, в конструкции данного шнекового конвейера имеется люк с патрубком для отбора пара и отвода его специальным коррозионностойким вентилятором через аспирационную сеть за пределы прессцеха. Удаление горячего влажного пара способствует снижению влаги в экструдате, что позволяет более эффективно работать прессу по отжиму остаточного количества масла.

Масло через зазоры зеерной камеры пресса стекает в емкость для сбора GL-G расположенную под прессом. Экструдированный жмых через коническую втулку выгружается из пресса. Под конусом пресса установлен жмыхоломатель, измельчающий его на более мелкие части для удобства транспортирования и для быстрого его охлаждения в охладительной установке GL-OE-1000. Охлаждённый жмых шнековыми конвейерами подается на склад готовой продукции.

Полученное в ходе прессования масло, из емкостей для масла GL-G при помощи насосов подается в емкость для первичного накопления масла GL-TA. Нефильтрованное масло из емкости насосом подается в фильтр GL-VPLF линии фильтрации GL-LF, в которой фильтрация масла, удаление слоя осадка (фуза) из фильтра осуществляются в автоматическом режиме.

Отфильтрованное масло через весы, предназначенные для предварительного взвешивания и контроля количества масла, при помощи насоса перекачивается в емкости для хранения масла, из которых в дальнейшем насосом они могут отпускаться в автотранспорт. Полученное нерафинированное масло соответствует марке «Р» 1-го сорта согласно СТБ 1486, а согласно ГОСТ 1129-2013 – Высшего или Первого сорта.

Компания выпускает фильтры различной производительности, размеров корпуса фильтра (рабочего объёма) и количества установленных в нём фильтрующих пластин (площадь фильтрации).

На некоторых предприятиях по переработке семян подсолнечника, лузгу, получаемую после обрушивания, дополнительно гранулируют. Эта операция позволяет уменьшить объём лузги при её хранении и транспортировании. Кроме того, гранулирование лузги в пеллеты, позволяет их использовать или реализовывать в качестве источника топлива для котлов. Для грануляции подсолнечной лузги компания имеет соответствующие дробилки и пресс-грануляторы.

Приведенные выше линии по переработке семян масличных культур оснащены автоматической системой управления технологическим процессом (АСУ ТП) и шкафом управления линии. Данная система обеспечивает контроль состояния всех датчиков линии (положения, уровня, температуры и т.д.), контроль работы всего оборудования и управление технологическим процессом переработки семян и фильтрации масла.

В состав главного шкафа управления линии переработки семян подсолнечника по технологии двухступенчатого прессования с экструзией входят шкаф управления маслопрессами, шкаф управления экструдером и шкаф управления фильтрацией масла.

Управление оборудованием и всеми механизмами линии реализовано через ПК с визуализацией всего технического процесса, со всеми необходимыми блокировками и разрешениями, с индикацией работы механизмов и сигнализацией аварийного состояния.

Для осуществления электрического монтажа и подключения электрооборудования в главном шкафу управления, все линии комплектуются кабельной продукцией.

Таким образом, сельхозпредприятиям АПК разных форм собственности компания «ГлобалПродСервис» предлагает технологические линии, позволяющие осуществлять переработку семян подсолнечника по разным технологиям и с разной производительностью, с обеспечением заданных выходных параметров в процессе всего срока их эксплуатации. Линии могут быть легко адаптированы для переработки не только подсолнечника, но и семян других масличных культур.

Важно также и то обстоятельство, что предлагаемое нами оборудование является недорогим и поэтому технологические линии имеют короткий срок окупаемости, примерно в один производственный цикл. Поэтому, правильно рассчитанные инвестиции в оборудование для переработки семян подсолнечника, практически всегда будут окупаться, особенно в тех хозяйствах, где наряду с производством масличных семян имеются также и животноводческие предприятия, использующие жмыхи в кормлении собственных животных.