UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA SIBIU

FACULTATEA DE TIINE AGRICOLE, INDUSTRIA ALIMENTAR I PROTECIA MEDIULUI

PROIECTAREA SI CONDUCEREA PROCESELOR TEHNOLOGICE IN INDUSTRIA MORARITULUICoordonator: Masterand:

Profesor univ.dr.ing. Danciu Ioan Ghinoiu Mihaela-Denisa ANUL II M.P.M.A

-2014- Cuprins

3Optimizarea energetica a procesului tehnologic de macinare a cerealelor

41. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR I REALIZRILOR N DOMENIUL TEHNOLOGIILOR I ECHIPAMENTELOR PENTRU MCINAREA GRULUI

41.1. Cerealele i importana lor n alimentaie

61.2. Stadiul actual al cercetrilor i realizrilor n domeniul tehnologiilor pentru mcinarea grului

61.2.1. Evoluia tehnologiilor de mcinare a grului

71.2.2.Receptia si depozitarea graului

81.2.3.Omogenizarea cerealelor

81.2.4. Curarea i condiionarea masei de cereale

91.2.5. Mcinarea grului i operaiile post-mcinare aplicate produselor obinute

111.2.6. Transportul intern i manipularea mciniurilor

121.2.7. Controlul calitii produselor mcinate

122. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND ENERGETICA OPERAIILOR I ECHIPAMENTELOR PENTRU MCINAREA GRULUI

122.1. Aspecte generale privind consumul energetic n procesul de mcinare a grului

122.1.1. Indici de apreciere calitativ a proceselor energetice

132.1.2. Scopul ntocmirii i analizei bilanurilor energetice

152.1.3. Clasificarea bilanurilor energetice

162.2. Bilanul energetic al procesului tehnologic de mcinare a grului

162.2.1. Aspecte generale

172.2.2. Bilanul general al consumurilor energetice

172.2.3.Bilanul energetic al transportului interoperaional

183.CONCLUZII

Optimizarea energetica a procesului tehnologic de macinare a cerealelorIndustria de prelucrare a cerealelor, n calitatea sa de component a industriei alimentare are un rol complex n transformarea acestora n produse finite comestibile, produse ce au un aport nutritiv deosebit pentru populaie. Transformarea acestora n produse alimentare se realizeaz cu un consum energetic mare, fapt ce determin un cost ridicat al produselor finite din morrit, dar i al celor obinute pe baza acestora. Ca urmare a acestui fapt se impune un studiu laborios al acestui domeniu.

Prelucrarea i extinderea n cultur a cerealelor, precum i interesul manifestat de om pentru selecionarea lor n vederea sporirii randamentelor i adaptrii performanelor la cerinele de prelucrare au fost determinate de rolul important pe care acestea l-au jucat n producia alimentar.

O dat cu dezvoltarea i progresarea societii s-au diversificat i cerinele alimentare ale populaiei, cerine ce se regsesc i n varietatea tot mai mare de produse de morrit existente astzi.

Fa de toate aceste aspecte, n ultimele decenii se impune tot mai puternic o nou cerin pentru echipamentele tehnologice, respectiv reducerea consumurilor specifice de energie pe unitatea de produs finit. Aceast cerin are la baz dou aspecte importante:

pentru cele peste 3,5 milioane tone de fin i produse de morrit produse anual n Romnia consumul de energie total este ct se poate de important;

criza mondial de energie care se prefigureaz i creterea permanent a preului energiei face ca n costul finii i a produselor de morrit i panificaie ponderea acesteia s fie tot mai mare.

Din aceste motive cercetarea consumurilor energetice din procesele tehnologice de morrit au devenit o necesitate i o preocupare de mare actualitate, orice reducere a acestora transformndu-se ntr-un avantaj pe piaa concurenial a acestor produse.

1. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR I REALIZRILOR N DOMENIUL TEHNOLOGIILOR I ECHIPAMENTELOR PENTRU MCINAREA GRULUI

1.1. Cerealele i importana lor n alimentaie

Producia de cereale i tehnologiile de prelucrare a acestora au fost supuse, de-a lungul dezvoltrii civilizaiei umane, unei continue perfecionri i adaptri la nevoile de hran ale populaiei, servind mbuntirii nivelului de trai.

Cerealele au constituit din toate timpurile una din sursele principale de hran ale omului, ceea ce a fcut ca istoria prelucrrii lor s se confunde cu istoria omenirii i a culturii sale materiale.

Cerealele sunt plante agricole care se cultiv pentru obinerea boabelor. Principalele cereale cultivate n Romnia sunt: grul, porumbul, orzul, ovzul, secar, meiul, sorgul i hrica. Cerealele fac parte din familia Graminee, iar datorit coninutului ridicat de amidon, mai poart i denumirea de produse agricole amidonoase. Boabele acestor cereale conin zaharuri, proteine, vitamine, sruri minerale i grsimi, substane necesare att n alimentaia omului, ct i a animalelor. Valoarea lor alimentar ridicat se datoreaz faptului c raportul dintre cantitatea de substane proteice (substane care conin azot) i neproteice (zaharuri i grsimi) este aproape de cel necesar unei alimentaii normale; totodat ele pot fi folosite n alimentaia zilnic n cantiti destul de mari.

Cerealele mai des utilizate n industria de morrit i panificaie sunt grul, porumbul, secara i orzul.

Industria morritului produce diferite sortimente de fin de gru, secar, porumb, necesare consumului alimentar. Materiile prime utilizate pentru obinerea acestora sunt boabele de cereale, care au un coninut ridicat de amidon.

Grul, mpreun cu orzul, sunt considerate cele mai vechi plante cultivate. n urma unor cercetri arheologice s-a constatat c grul se cultiva n Egipt acum 3000 de ani, paiele acestora fiind utilizate la compoziia zidurilor de ceti din acele timpuri, iar boabele de gru s-au pstrat n mormintele faraonilor. Grul face parte din familia Graminee, genul Triticum.

Bobul de gru (fig. 1.2) este format din nveliul fructului sau pericarpul, stratul aleuronic, embrionul, barba i corpul finos sau endospermul. Pericarpul este format din trei straturi suprapuse i anume: epicarpul, mezocarpul i endocarpul.

n Romnia grul se cultiv pe o suprafa de circa 22,5 milioane de hectare, avnd produciile medii la hectar i producia total conform tabelului 1.2:

1.2. Stadiul actual al cercetrilor i realizrilor n domeniul tehnologiilor pentru mcinarea grului

1.2.1. Evoluia tehnologiilor de mcinare a grului

Avnd n vedere rolul i importana grului n alimentaie se poate spune c simultan cu evoluia civilizaiei umane a avut loc i o evoluie, respectiv o perfecionare a tehnologiilor de prelucrare a acestuia. n continuare se va prezenta un scurt istoric al acestei evoluii, cu precizarea aspectelor de noutate i situaia actual a celor mai complexe i performante tehnologii.

Producerea finii din cereale a constituit la nceput o preocupare casnic, fiecare familie dispunnd de unelte necesare mcinrii cerealelor. Unele dintre aceste unelte primitive de obinut fin sunt urluitoarele i piuliele. Piuliele se ntlneau n Egiptul antic, i erau formate dintr-o piatr cu o adncitur central, n care cerealele se mruneau prin lovire de ctre o piatr alungit prin micri repetate ale braelor.

n Roma antic, mcinarea cerealelor se fcea cu ajutorul morilor cu pietre (fig. 1.11), care realizeaz mcinarea cerealelor prin frecarea acestora ntre o piatr mobil i una fix. Acionarea pietrelor era iniial manual, prin fora braelor cu ajutorul mnerelor, iar mai apoi cu ajutorul traciunii animalelor, a roilor cu ap i a vntului.

Pn la nceputul secolului al XIX-lea moara era echipat cu un sistem mecanic simplu, format dintr-o roat hidraulic, care antreneaz o pereche de pietre de moar. Boabele de gru sunt zdrobite prin frecarea dintre piatra superioar care se nvrte pe piatra inferioar, care este imobil. Boabele sfrmate sunt astfel transformate n fin grosier, care este evacuat de fora centrifugal de la exteriorul pietrelor de moar direct pe planeu.

ncepnd din 1841, morile cu piatr sunt nlocuite treptat cu morile cu valuri. 1.2.2.Receptia si depozitarea grauluiRecepia grului

Se face n principiu pe dou direcii: recepia cantitativ i recepia calitativ.

Recepia cantitativ are drept scop verificarea prin cntrire a cantitii de materie prim constituit n loturi, care sosete la unitate n scopul prelucrrii.

Echipamentele tehnice folosite la recepia cantitativ sunt cntarele.

Recepia calitativ are drept scop, stabilirea principalilor indicatori calitativi care caracterizeaz lotul de cereale ce urmeaz a fi descrcat la unitatea de prelucrat.

Recoltarea probelor se efectueaz de ctre laboratorul autorizat, folosind echipamente specifice, precum scafa sau diferite tipuri de sonde (sonda pentru saci, sonda efilat, sonda cilindric, sonda conic, sonda pneumatic).Depozitarea grului Dup recepia cantitativ i calitativ, cerealele sunt depozitate n silozurile unitilor de morrit, pe ct posibil pe loturi separate, caracterizate prin valori apropiate ale indicilor calitativi. Pstrarea grului n depozite trebuie s comporte o grij deosebit, ntruct pn la prelucrare se pot produce modificri negative ale produsului, care atrag dup ele pierderi deosebit de mari.

De asemenea, materialele folosite n construcia silozurilor, a pasarelelor i a uilor ctre pasarele sunt n general neinflamabile.1.2.3.Omogenizarea cerealelor

Omogenizarea poate fi fcut manual sau cu ajutorul omogenizatoarelor.

Omogenizarea manual const n formarea unui con, care apoi se mprtie din centru ctre margini, formndu-se un ptrat sau un dreptunghi de grosime uniform. Se formeaz din nou un con care se mprtie, repetndu-se operaia de dou-trei ori.

Omogenizarea cu ajutorul omogenizatoarelor se realizeaz cu ajutorul mai multor tipuri de omogenizator-divizoare cum ar fi:

omogenizatorul divizor cu deschideri multiple;

omogenizatorul divizor de tip canadian;

omogenizatorul divizor conic.

1.2.4. Curarea i condiionarea masei de cereale Cerealele sosite la ntreprinderile de prelucrare, nainte de a fi depozitate, sunt supuse mai nti unei precurri fcute cu scopul eliminrii pariale a unor corpuri strine grosiere i a prafului.

Principalele nsuiri morfologice care se au n vedere pentru separarea corpurilor strine sunt:

forma, care poate fi: sferic, oval, alungit, plat, cu muchii etc.;

starea suprafeei, respectiv structura nveliului, dup care corpurile strine se pot mpri n: corpuri cu suprafaa neted, cu denivelri, cu zbrcituri, cu peri.

Condiionarea hidric sau hidro-termic este un procedeu de tratare a cerealelor n faza de pregtire pentru mcinare, cu ajutorul umiditii sau cu ajutorul unor combinaii de umiditate cu cldur.1.2.5. Mcinarea grului i operaiile post-mcinare aplicate produselor obinute Generaliti. Principii de realizare

Pentru produsele cerealiere operaia se numete mcinare, iar pentru produsele mai mari i cu duritate ridicat se numete concasare sau sfrmare.

Mcinarea cerealelor se realizeaz folosind procedee care au la baz operaiuni de presare, forfecare, frecare i lovire. Presarea, forfecarea i frecarea acioneaz n general concomitent, se condiioneaz reciproc i au rolul principal n procesul de mcinare. Mcinarea prin acest procedeu se numete mcinare complex.Utilajele i echipamentele folosite pentru mcinarea cerealelor se numesc mori. Cele mai utilizate mori sunt: morile cu ciocane, care realizeaz o granulaie grosier, morile cu bile, cu ajutorul crora se obin produse cu o granulaie fin prin lovirea i frecarea boabelor de corpurile de mcinare i morile cu valuri, care au ca principiu de funcionare mcinarea complex.

Operaiile principale ale procesului de mcinare

Prin mcinare se urmrete s se distrug integritatea boabelor de cereale, pentru a se separa apoi particulele de endosperm, libere, pe ct posibil, de particulele de nveli. Dup aceasta, particulele de endosperm sunt transformate prin zdrobire n particule fine de fin.

Acest proces se bazeaz pe diferena de structur a celor dou pri componente ale bobului (endospermul i nveliul). Endospermul fiind friabil se poate sfrma uor, n timp ce nveliul, datorit structurii lui fibroase, rezist mai bine, fr s se frmieze, la eforturile de forfecare i compresiune la care este supus ntre tvlugii valului.

Cu toat aceast diferen de structur existent ntre nveli i endosperm, datorit faptului c nveliul este puternic aderent de endosperm (concrescut), operaia de separare a acestor dou pri nu se poate realiza printr-o simpl sfrmare. De asemenea, datorit formei bobului (alungit - oval i cu nule longitudinal la gru i secar), nu poate fi aplicat cu succes nici un procedeu fizic care s duc rapid i fr pierderi de endosperm la separarea acestor dou pri componente ale bobului.

Clasificarea tipurilor de mcinri

Complexitatea operaiei de mcinare crete prin faptul c separarea particulelor de nveli nu trebuie fcut cu pierderi de pri din endosperm care s rmn ataate de acestea. Operaia de mcinare impune, pe de o parte, o ct mai intens purificare a prilor de endosperm, iar pe de alt parte, o valorificare la maximum a materiei prime, respectiv, dac este posibil, o recuperare total a coninutului de endosperm din bob. Dac se urmresc aceste dou aspecte, mcinarea poate fi simpl sau foarte complex.

Prin mcinare simpl se renun fie la puritatea finii obinute (eliminarea ct mai complet a particulelor de nveli), fie la valorificarea intens a potenialului din bob. Cu ct se va ncerca s se obin un procent mai mare de fin din aceeai cantitate de materie prim, prin mijloace tehnice mai simple, cu att calitatea finii va fi mai slab.

Privit din acest punct de vedere, mcinarea apare cu diferenieri i pe aceast baz s-a ncercat s se fac o mprire a sistemelor de mcinare, care s indice pe de o parte gradul de utilare tehnic i complexitatea procesului, iar pe de alt parte, nivelul calitativ al produselor finite care pot fi obinute prin sistemul de mcinare respectiv.

Astfel mcinrile se mpart n : mcinare plat;

mcinare repetat.

Prin mcinare plat se nelege operaia de prelucrare a cerealelor prin aciunea organele de lucru ale unui utilaj oarecare de mcinat (piatr, val, moar cu ciocane). Regimul de lucru al acestor maini trebuie s fie att de strns, nct printr-o singur trecere cerealele s fie transformate ntr-un produs suficient de mrunit.

Prin mcinare repetat, dup cum indic i denumirea procesului, se nelege c produsul finit - fina - se obine ca urmare a unei aciuni repetate din partea unei maini de mcinat, prin care produsul este trecut succesiv. nainte de a intra la o nou main, produsul obinut, ca efect al aciunii mainii anterioare, n majoritatea cazurilor, se separ prin cernere n diferite fraciuni, inclusiv fin, care, cu excepia acesteia, se dirijeaz spre alte maini de sfrmat sau sortat n continuare.

Mcinarea repetat se mparte n mcinare repetat simpl i mcinare repetat dezvoltat.

Mcinarea repetat simpl este un proces n urma cruia rezult o fin cu indici calitativi inferiori. Acest tip de mcinare apare la majoritatea morilor cu regim prestator, unde se folosete un numr mic de valuri, precum i un numr restrns de cerneri.

Mcinarea repetat dezvoltat este un proces complex, care presupune repetarea succesiv a prelucrrilor boabelor de cereale. Se mparte n cteva faze tehnologice distincte, cum ar fi: rotarea, divizarea, desfacerea, curarea griurilor i a dunsturilor i mcinarea propriu-zis. Din acest punct de vedere, n cadrul acestui sistem de mcinare apar dou procedee :

mcinarea seminalt, care este prevzut numai cu o parte din fazele tehnologice posibile (rotare, mcinare, curare restrns a griurilor). Acest tip de mcinare este folosit frecvent pentru obinerea finurilor de extracie direct - fin neagr sau semialb;

mcinarea nalt, care este prevzut cu toate fazele tehnologice necesare asigurrii celei mai bune caliti de fin, nsoit i de un randament maxim n ceea ce privete folosirea prilor valoroase din bobul de cereale.

Noiunea de extracie exprim cantitatea de produs finit ce se poate extrage dintr-o anumit cantitate de materie prim. Extracia se poate exprima prin dou cifre limit sau procentual.1.2.6. Transportul intern i manipularea mciniurilor

n transportul intern morile moderne utilizeaz att transport pneumatic, care este un mare consumator energetic, transport mecanic, dar i transport gravitaional, acolo unde restriciile de natur igienic permit. Transportul mecanic se poate realiza cu o diversitate de transportoare, alegerea acestora fcndu-se dup mai multe criterii, dar aproape n orice situaie se pot utiliza dou tipuri constructive, cu consumuri energetice diferite. Transportul gravitaional se ntlnete pe fluxul tehnologic din majoritatea morilor, transportul mecanic se folosete la morile vechi i parial la cele noi, iar transportul pneumatic se folosete la morile construite dup anul 1960 i cele modernizate dup aceast dat.1.2.7. Controlul calitii produselor mcinate

n industria morritului scopul prelucrrii grului este acela de a obine produse principale (finuri) i produse secundare (tra, germeni) de caliti bine stabilite.

Controlul finii, executat la sfritul procesului de mcinare, se face pentru a nltura unele abateri de la condiiile de calitate. Controlul se realizeaz practic printr-o nou cernere cu site apoi un control cu magnei, efectuat pentru a ndeprta eventualele particule metalice i n final un control cu entolecterul pentru a depista i distruge insectele i oule acestora.

n cele ce urmeaz se prezint anumite cerine ale finii de gru, care sunt urmrite la efectuarea controlului calitii.2. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND ENERGETICA OPERAIILOR I ECHIPAMENTELOR PENTRU MCINAREA GRULUI

2.1. Aspecte generale privind consumul energetic n procesul de mcinare a grului 2.1.1. Indici de apreciere calitativ a proceselor energetice Aprecierea modului de desfurare a proceselor energetice se realizeaz, de obicei, cu ajutorul unor indicatori calitativi care permit obinerea unor informaii foarte preioase asupra eficienei utilizrii energiei n cadrul proceselor analizate.

n cazul n care, n procesul analizat, intervin numai energii ordonate, eficiena utilizrii acestora poate fi evideniat prin intermediul randamentului energetic. n schimb, n cazul n care, n procesul analizat, intervin i energii neordonate sau forme microfizice de transmitere a energiei - schimburi de energie sub form de cldur - determinarea corect a eficienei utilizrii acestora se poate face numai prin intermediul randamentelor exergetice.

2.1.2. Scopul ntocmirii i analizei bilanurilor energetice Prin bilan energetic se nelege egalitatea dintre cantitile de energie ieite sub form de energie util i pierdut, pe de o parte, i cantitile de energie intrate, pe de alt parte, corespunztoare unui sistem energetic dat i unui interval de timp dat. Se poate evidenia sub form de tabel, diagram sau alt form. Sistemul energo-tehnologic asupra cruia se poate scrie bilanul energetic poate fi un echipament simplu (un utilaj, o instalaie) sau unul complex (o ntreprindere, platform industrial etc.), adic un productor sau un consumator de energie, bine precizat. La elaborarea bilanului trebuie s se in seama de toate fazele i randamentele proceselor de extracie, preparare, transformare, transport, distribuie i utilizarea corespunztoare a sistemului analizat, precum i a tuturor formelor i purttorilor de energie considerai ca intrri i ieiri ale sistemului.

Bilanul energetic reprezint o metod general de analiz a activitii energetice a diferitelor sisteme energo-tehnologice, studiind echilibrul ntre consumul i producia de energie, evideniind pierderile si stabilind randamentele proceselor energetice.

Bilanurile energetice pot contribui, alturi de alte metode de analiz a sistemelor i proceselor energetice, la:

proiectarea obiectivelor noi sau reconstruirea celor existene, n sensul fundamentrii alegerii purttorilor de energie i ai parametrilor optimi de funcionare. De asemenea, se pot determina resursele energetice secundare i indica metode, de recuperare i folosire a lor;

mbuntirea procesului de exploatare a agregatelor i instalaiilor din cadrul sistemului energetic considerat. Aceasta se poate face prin determinarea cantitativ i analiza diverselor componente i categorii de consumuri utile i pierderi de energie de toate formele, inclusiv a resurselor energetice secundare. De asemenea, se pot analiza si stabili diferite norme de consumuri energetice;

omologarea i recepia instalaiilor i utilajelor de producere, transformare i utilizare a energiei de toate formele, prin punerea n eviden diferitelor componente de consumuri utile i de pierderi de energie i a stabilirii indicatorilor de consum energetic i a randamentelor de utilizare a energiei de toate formele.

Alimentarea cu energie a consumatorilor, la un nalt nivel calitativ i de siguran, precum i gospodrirea raional i eficient a bazei energetice presupune, pe de o parte, cunoaterea corect a performanelor tehnico-economice ale tuturor prilor componente ale ntregului lan energetic, de la productor la consumator, iar pe de alt parte, asigurarea condiiilor optime, din punct de vedere energetic, pentru funcionarea acestora.

Principalul mijloc care st la ndemna specialitilor pentru realizarea acestor obiective importante l constituie bilanul energetic, care permite efectuarea att a analizelor cantitative, ct i a celor calitative asupra modului de utilizare a combustibilului i a tuturor formelor de energie n cadrul limitelor unui sistem determinat. Acest cadru limit poart denumirea i de contur, el reprezentnd practic suprafaa nchis care include limitele fa de care se consider intrrile i ieirile de energie. Prin urmare, conturul unui bilan energetic poate coincide cu conturul fizic al unui utilaj, al unei instalaii sau al unui ansamblu complex, care n cele ce urmeaz va fi menionat ca sistem. Elaborarea i analiza bilanurilor energetice are drept scop reducerea consumurilor de combustibil i energie prin ridicarea continu a performanelor energetice ale tuturor instalaiilor i prin sporirea eficienei ntregii activiti energo-tehnologice.

Elaborarea i analiza bilanurilor energetice constituie cel mai eficient mijloc de stabilire a msurilor tehnico-organizatorice menite s conduc la creterea efectului util al energiei introduse ntr-un sistem, la diminuarea consumurilor specifice de energie pe produs.

Modelele matematice pentru realizarea bilanurilor energetice au la baz principiul conservrii energiei. n acest sens, se definesc mrimile de intrare, se calculeaz pierderile din conturul de bilan, pe categorii de procese, se stabilesc valorile randamentelor i se constituie setul mrimilor de ieire.

n funcie de scopul urmrit, bilanurile energetice se ntocmesc n patru faze distincte ale unui sistem i anume: la proiectarea unui sistem nou sau modernizarea unui sistem existent; la omologarea i recepionarea prilor componente ale unui sistem; la cunoaterea i mbuntirea parametrilor tehnico-funcionali ai unui sistem n procesul exploatrii; la ntocmirea planurilor curente i de perspectiv privind economisirea i folosirea raional a energiei.

n primul caz, prin elaborarea bilanurilor energetice se urmrete: alegerea celor mai raionali purttori de energie, stabilirea schemelor optime de alimentare cu energie, determinarea necesarului de resurse energetice cu luarea n considerare a folosirii ct mai eficiente a resurselor energetice secundare, predeterminarea consumurilor specifice de energie ale fiecrui agregat care intr n componena sistemului, precum i pe unitatea de produs.

Elaborarea bilanurilor energetice pentru sistemele n funciune se face n scopul ridicrii calitii exploatrii, a stabilirii structurii consumului util i a pierderilor de energie, n vederea sporirii randamentelor, recuperrii eficiente a resurselor energetice secundare, atingerii parametrilor optimi din punct de vedere energo-tehnologic. Pe aceast baz, se pot preciza normele de consum specific de combustibil, energie electric i termic.2.1.3. Clasificarea bilanurilor energetice

Bilanurile energetice se pot clasifica n funcie de urmtoarele criterii:

Forma energiilor participante n proces determin gruparea bilanurilor energetice n dou mari categorii care se prezint n continuare.

Bilanuri energetice atunci cnd n procesul analizat particip numai energii ordonate, ca de exemplu n cazul bilanurilor electrice. Bilanurile energetice, avnd un caracter exclusiv cantitativ, nu permit obinerea unor concluzii concrete n cazul energiilor neordonate.

Bilanuri exergetice recomandate pentru sistemele n care particip energii neordonate. Bilanurile exergetice exprim att primul principiu al termodinamicii (deoarece suma dintre exergie i anergie este constant), ct i al doilea principiu al termodinamicii, deoarece fiecrei ireversibiliti i corespunde o anumit reducere a exergiei, cu mrirea corespunztoare a anergiei.

2.2. Bilanul energetic al procesului tehnologic de mcinare a grului

2.2.1. Aspecte generale Procesul de mcinare a cerealelor este de mare complexitate i se caracterizeaz prin performane tehnico-economice ce pot primi valori n intervale extrem de largi, n funcie de o multitudine de factori specifici. Din rndul acestora se evideniaz soiul grului, caracteristicile biologice i umiditatea de pstrare a acestuia, dimensiunile morii, modul de organizare a fluxului tehnologic, performanele echipamentelor de lucru, organizarea i dotarea transportului intern etc..

Din categoria performanelor tehnice se remarc capacitatea de lucru a morii, gradul de extracie a finii i calitatea acesteia, precum i consumurile energetice specifice pe unitatea de produs mcinat. n legtur cu acest ultim aspect se constat consumuri ce pot s varieze ntre 80120 kWh pe tona de gru mcinat, ceea ce reprezint o diferen extrem de mare, care poate influena n mod sensibil costurile produselor rezultate n urma mcinrii.

Pentru stabilirea contribuiei fiecrei faze din procesul de mcinare la consumul energetic total este necesar s se efectueze cercetri teoretice i experimentale referitoare la aceste consumuri i s se ntocmeasc bilanul energetic general al diferitelor variante de organizare i dotare a morilor pentru mcinarea grului.

n momentul de fa tehnologiile de mcinare a grului au ajuns la performane deosebite sub aspectul gradului de separare a endospermului de nveli i a mbuntirii nsuirilor de panificaie ale finii. Echipamentele tehnice care particip la procesul de mcinare s-au perfecionat n permanen, liniile de prelucrare s-au completat cu noi utilaje, astfel nct moara modern este un ansamblu complet automatizat, condus prin computer, n care, pe baza caracteristicilor grului, ca mrime de intrare, se pot stabili caracteristicile finii dorite (mrimi de ieire), restul operaiilor reglndu-se n sistemul tehnologic. n figura 2.4 se prezint schema de principiu a tehnologiei de mcinare a grului.

La nivelul morilor din Romnia consumul actual mediu este de circa 100 kWh pe tona de gru mcinat, ceea ce nseamn c la o cantitate de 3,5 milioane de tone mcinate pentru fabricarea pinii i nc 0,751,0 milioane tone pentru produse de panificaie se consum anual circa 450 milioane kWh energie electric. Este o cantitate foarte mare de energie, care se va regsi printr-o pondere semnificativ n costul finii. 2.2.2. Bilanul general al consumurilor energetice Consumul specific reprezint cantitatea de energie, exprimat n kWh, necesar pentru prelucrarea unei tone de cereale. Prelucrarea include fazele tehnologice de recepie i depozitare, pregtire, mcinare, depozitare produse finite, livrare i analize de laborator.

Consumul specific de energie se poate exprima i prin totalul de energie necesar prelucrrii cerealelor pentru a se obine o ton de fin. Procedeul prezint ns unele erori deoarece cantitatea de cereale prelucrate pentru obinerea unei tone de fain nu este n toate cazurile aceeai,ea depinznd de o serie de factori. Unul dintre acetia este gradul de extracie a finii, iar un alt factor care influeneaz cantitatea de energie necesar fabricrii unei tone de fain este masa hectolitric a grului.

Energia necesar obinerii finii este suma energiilor consumate n fiecare secie a morii (depozit de materie prim, curtorie, mcinare i depozit de produse finite). Cantitatea de energie repartizat fiecrei secii este influenat de prelucrrile efectuate asupra materiei prime, gradul de mecanizare a operaiilor, tipul de transport intern i nsuirile materiei prime.

2.2.3.Bilanul energetic al transportului interoperaional n industria morritului se ntlnesc dou tipuri de transport interoperaional, i anume transport mecanic i transport n cureni de aer.

Bilanul energetic al transportului interoperaional poate fi exprimat astfel:

WTI=WTM+WTP [kWh] ,

unde: WTM reprezint energia consumat la transportul mecanic folosit n moar, iar WTP reprezint energia consumat la transportul pneumatic utilizat n aceeai moar.

Din categoria transportului mecanic tipurile de transportoare utilizate n industria morritului sunt: transportoarele cu band, transportoare elicoidale, cu cupe sau cu raclete.3.CONCLUZIIDin cele mai vechi timpuri mcinarea cerealelor a reprezentat unul din cele mai importante procedee pentru obinerea hranei pentru cea mai mare parte din populaia globului. Pentru a asigura pinea cea de toate zilele, morritul a devenit o preocupare esenial pentru toate civilizaiile, realiznd materia prim pentru obinerea acesteia.

Elementele de progres i civilizaie manifestate n istorie se regsesc i n mbuntirea calitii procesului de mrunire, n diversificarea produselor rezultate i n adaptarea lor la specificul alimentar al popoarelor. Creterea global a populaiei i necesitile tot mai mari de produse de morrit au condus la imposibilitatea fabricrii acestora cu ajutorul echipamentelor tradiionale, astfel nct ncepnd cu secolul al XIX au aprut i instalaiile industriale destinate mrunirii cerealelor.

Echipamentele tehnice care particip la procesul de mcinare s-au perfecionat n permanen, liniile de prelucrare s-au completat cu noi utilaje, astfel nct moara modern este un ansamblu complet automatizat, condus prin computer, n care, pe baza caracteristicilor grului, ca mrime de intrare, se pot stabili caracteristicile finii dorite (mrimi de ieire), restul operaiilor reglndu-se n sistemul tehnologic.

n momentul de fa tehnologiile de mcinare a grului au ajuns la performane deosebite sub aspectul gradului de separare a endospermului de nveli i mbuntirii nsuirilor de panificaie ale finii.

Fa de toate aceste aspecte, n ultimele decenii se impune tot mai puternic o nou cerin pentru echipamentele tehnologice, respectiv reducerea consumurilor specifice de energie pe unitatea de produs finit.

Problema nedorit care apare n asemenea procese tehnologice complexe o reprezint consumul tot mai mare de energie electric, pe msur ce performanele mcinrii cresc i ele. La nivelul morilor din Romnia consumul actual mediu este de circa 80... 100 kWh pe tona de gru mcinat, ceea ce nseamn c la o cantitate de 3,5 milioane tone de gru mcinate pentru obinerea finii se consum anual circa 300 milioane kWh energie electric. Este o cantitate foarte mare de energie, care se va regsi printr-o pondere semnificativ n preul finii mcinate i apoi al pinii i produselor de panificaie. Acesta este un motiv important pentru care specialitii au trecut la analize amnunite ale consumurilor energetice pe toate operaiile procesului tehnologic de mcinare, ncercnd s furnizeze soluii care s rspund simultan multiplelor probleme puse n faa acestuia, inclusiv sub aspectul reducerii consumurilor specifice energetice.

Consumul specific de energie la mcinarea propriu-zis poate fi redus, inclusiv prin exploatarea utilajelor la capacitate nominal i o ntreinere tehnic foarte bun.

Cele mai mari rezerve sub aspectul reducerii consumurilor energetice au echipamentele de condiionare a grului n vederea mcinrii i cele care formeaz transportul interoperaional, care consum mpreun circa 50% din totalul consumului pentru mcinare.

Din aceste motive cercetarea consumurilor energetice din procesele tehnologice de mcinare a grului a devenit o necesitate i preocupare de mare actualitate, orice reducere a acestora transformndu-se ntr-un avantaj pe piaa concurenial a acestor produse.

n acest cadru se nscrie i tema acestei lucrri, n care se urmrete a se evidenia consumurile energetice specifice pentru mai multe tipuri de mori i indicarea pierderilor pentru fiecare dintre acestea. Prin ntocmirea bilanurilor energetice ale acestor utilaje, morarii i vor putea lua msurile necesare pentru eliminarea pierderilor, iar potenialii cumprtori se vor orienta ctre acele utilaje care au cele mai mici consumuri, pe o surs energetic precizat. n final, reducerea consumurilor energetice din procesul tehnologic de mcinare a grului se vor regsi n preul mai sczut al produselor de morrit la consumator, aspect de care este interesat toat populaia.

PAGE 19