Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. Том 1

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 8 Оборудование для очистки и сепарирования

сыпучего сельскохозяйственного сырья

(БЕЗ ОГРАЖДЕНИИ)

НЕОЧИЩЕННОЕ НЕОЧИЩЕННОЕ

ОЧИЩЕННОЕ

ДЛИННЫЕ ОЧИЩЕННОЕ

ЗЕРНО

ПРИМЕСИ ЗЕРНО

Рис.

8.30 Цилиндрический триер для отбора длинных примесей

Для этого диафрагма снабжена четырьмя ворошителями 9, которые, дополни-

тельно разрыхляя зерновую смесь, облегчают проникание в ячейки цилиндра еще

невыделенных зерен пшеницы. Обе рассмотренные конструкции триеров относи-

тельно несложны и достаточно эффективны. Их общим недостатком является малый

срок службы приводных и поддерживающих роликов, собранных в виде пакетов из

плоских прорезиненных дисков. В результате износа контактных поверхностей роли-

ков нарушается плавность хода триеров, что вызывает вибрацию и снижает эффек-

тивность сепарирования.

Техническая характеристика быстроходного цилиндрического триера МБТС

представлена в табл. 8.4.

Триер-куколеотборник ТДК (А9-УТК-6) (рис. 8.31) предназначен для очистки

зерна от коротких примесей (куколя и других семян сорных растений).

Основные узлы триера: корпус 1 с дисковым ротором, приемно-распределитель-

ное устройство, аспирационный диффузор II, выпускные устройства, привод 5. В

корпусе на горизонтальном валу установлено 22 кольцевых диска с карманообраз-

ными ячейками. Триер разделен на три последовательно работающих отделения:

рабочее, накопительное и контрольное.

В рабочем отделении установлены 15 дисков, в накопительном - ковшовое ко-

лесо 3, а в контрольном - 7 дисков, снабженных гонками для транспортирования

зерна к накопительному отделению. В корпусе триера установлен шнек 8, с помо-

щью которого примеси с некоторым количеством зерна перемещаются из рабочего

отделения в контрольное. Триерные диски прикреплены к валу спицами и болтами.

На спицах дисков контрольного отделения закреплены гонки, которые за счет кру-

гового смещения смежных дисков образуют прерывистую винтовую линию, обеспе-

чивающую перемещение очищенного зерна в перегружающее устройство. В корпусе

триера имеются откидная дверка и съемная верхняя крышка с отверстиями для под-

ключения к аспирационной сети. Привод вала с дисками 10 и ковшовым колесом 3

осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, червячный

редуктор и муфту. Привод шнека осуществляется от центрального вала через цеп-

ную передачу. Технологический процесс в триере-куколеотборнике осуществляется

следующим образом. Исходная зерновая смесь поступает через приемное устройство 4

и с помощью лоткового распределителя тремя равными потоками направляется в

рабочее отделение между дисками.

Рис.

8.31 Триер А9-УТК-6

Глава 8 Оборудование для очистки и сепарирования

сыпучего сельскохозяйственного сырья

При вращении дисков 10 длинные зерна пшеницы неустойчиво заполняют кар-

манообразные ячейки (размером 5x5 мм, глубиной 2,5 мм) и при небольшом угле

поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 12, откуда очищенное зерно через пат-

рубок б выводится из машины.

Короткие примеси, соприкасаясь с поверхностью дисков, устойчиво размеща-

ются в ячейках, выносятся из зерновой массы и под действием сил тяжести и инер-

ции при значительно большем угле поворота дисков выпадают из ячеек в лотки 9, по

которым поступают в шнек 8. Последний транспортирует короткие примеси и по-

павшие сюда зерна пшеницы в контрольное отделение. Здесь короткие примеси

дисками поднимаются вверх и с помощью лотков направляются в сборно-

отводящий патрубок для примесей и выводятся из машины. Зерна пшеницы накап-

ливаются в контрольном отделении, гонками дисков транспортируются к стенке

перегружающего устройства и через окно, перекрытое регулируемой заслонкой 2,

поступают в зону действия ковшового колеса 3, поднимаются им и по наклонному

коленообразному лотку возвращаются в рабочее отделение триера.

В машине регулируется распределение зерна заслонками приемного устройства,

а уровень зерна в контрольном отделении - заслонкой 2. Минеральные примеси вы-

пускаются из корпуса триера не реже одного раза в сутки и удаляются при открыва-

нии задвижек люков 13.

Отличительная особенность триера А9-УТК-6 - функциональное разделение

дисков на приемно-рабочие и контрольные, а также наличие накопительного отде-

ления, что позволяет добиваться высокой производительности и эффективности при

меньшем количестве дисков.

Для нормальной работы машин на предприятиях необходимо, чтобы уровень

зерна в дисковых триерах во время работы был не ниже 100... 120 мм от задвижки

питающей коробки.

Настройку и регулирование процесса в триере производят с помощью трех за-

слонок, установленных в приемном устройстве, в перегородке между рабочим и пе-

регружающим отделениями и в задней стенке триера. При открытии заслонки в при-

емном устройстве устанавливают заданную производительность, не допуская пере-

сыпания зерновой смеси через переднюю кромку днища в канал для очищенного

зерна. С помощью заслонки в задней стенке триера устанавливают режим работы,

обеспечивающий требуемую эффективность, которую контролируют методом отбо-

ра проб исходного и очищенного зерна и отходов.

Преимущества комбинированных дисков по сравнению с чугунными: высокая

износостойкость рабочих поверхностей увеличивает срок их службы в 3... 5 раз, при

этом снижается повреждаемость зерна; оптимальные углы раскрытия ячеек, геомет-

рическая точность и высокая чистота обработки поверхностей сортирующих ячеек

исключают их забиваемость зерновками при работе диска, что увеличивает его про-

изводительность. Триер А9-УТК-6 является куколеотборником, а триер А9-УТО-6 -

овсюгоотборником.

Техническая характеристика дисковых триеров марок ТДК (А9-УТК-6) и ТДК

(А9-УТО-6) представлена в табл. 8.4.

Инженерные расчеты. К основным расчетным параметрам цилиндрического

триера относят производительность, показатель кинематического режима, рабочие

размеры цилиндра, его транспортирующую способность, потребляемую мощность.

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Таблица 8.4 Техническая характеристика дисковых триеров

Показатели ТДК (А9-УТК-6) ТДК (А9-УТО-6)

Цилиндрический

триер

МБТС

Производительность, т/ч 6

6 4

Число дисков 22 16

в том числе:

рабочих

15 13

- -

контрольных 7 3

Размеры ячеек дисков, мм

5x5x2,5

8x8x4 - 8,5

Расход воздуха, м

/мин 10

ос

Частота вращения диско-

вого ротора, об/мин 50 55 50 45

Мощность двигателя, кВт 3,0 2,2 2,5 1,8

Габаритные размеры, мм

2425x1000x1500 2000x1000x1100

3630x1000x1100 2430x900x1380

Масса, кг 1014 800

930 1100

Производительность цилиндрического триера П (кт 1ч)

П = qF,

где q - удельная нагрузка на триерную поверхность, кг/(чм

); F— площадь ячеистой

поверхности, м

Для проверочных расчетов производительность цилиндрического триера П (кг/ч)

можно определить, используя формулу

П = snDnzAL/(60a),

где е - коэффициент использования ячеистой поверхности; D - диаметр цилиндра, м;

п - частота вращения цилиндра, мин"

; z - число ячеек на 1 м

ячеистой поверхности,

шт./м

; А - средняя масса зерна, выбираемого одной ячейкой, кг; L - длина цилинд-

ра, м; а - содержание коротких зерен в исходном материале, %.

Длина L (м) триерного барабана в первом приближении определяется по форму-

ле Г.Т. Павловского:

1 = 5ЪП a/(Dz§zti) =

2,lin

al(zb&v

где П - производительность триера, кг/ч; а - содержание коротких зерен в исходном

материале, %; D - диаметр триерного цилиндра, м; z

—

число ячеек на 1 м

ячеистой

поверхности, шт./м

; 8 - вместимость одной ячейки; е - коэффициент использования

ячеистой поверхности; v

- окружная скорость цилиндра, м/с.

Угловая частота вращения со (с"

) ориентировочно может определяться по эмпи-

рической формуле:

для тихоходных триеров

%/4R,

для быстроходных триеров

K,TZ4R.

где К - показатель кинематического режима триера (К

= 0,15...0,30 - для тихоход-

ных триеров; К

= 0,50...0,75 - для быстроходных триеров).

Глава 8 Оборудование для очистки и сепарирования

сыпучего сельскохозяйственного сырья

Мощность N (кВт) привода цилиндрического триера ориентировочно может оп-

ределяться по эмпирической формуле:

У = 2-10"

Я /ц

пр

где П - производительность триера, кг/ч; ц

пр

- КПД привода триера.

К основным параметрам дискового триера относят производительность, диаметр

дисков и их количество, кинематический режим, конструктивное исполнение при-

емно-выпускных и транспортирующих элементов и потребную мощность для при-

вода триера.

Производительность П (т/ч) дискового триера

П = (я/500)(л

-Rl)qn,

где R\ - радиус диска по внешним ячейкам, мм; R2 - радиус диска по внутренним

ячейкам, мм; q - удельная нагрузка, кг/(ч-м

); п - число дисков.

Для проверочных расчетов производительность дискового триера П (т/ч) можно

определить по формуле

П = 60гпАХ\£/а,

где z - число дисков; п - частота вращения дисков, мин"

; А - средняя масса зерна,

выбираемого одной ячейкой, кг; Х\

—

число ячеек на одной стороне диска; е - коэф-

фициент использования ячеистой поверхности; а — содержание коротких зерен в

исходном материале, %.

Число ячеек Х\ на одной стороне диска определяют по формуле

n(D

-d

J/4(7 + b)

где D, d - наружный и внутренний диаметры диска, мм; / - размер ячейки, мм;

b - ширина перемычки между ячейками, мм.

Мощность привода N (кВт) для дисковых триеров ориентировочно определяют

по эмпирической формуле

N = 0,6 Л,

а для высоконагрузочных триеров

N = (0,4...0,5)П,

где Л - производительность дискового триера, т/ч.

Часть

II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

... человеку потребно суть науки стяжати

и разума искати.

МАГНИЦКИЙ ЛЕОНТИЙ ФИЛИППОВИЧ

(1669-1739),

русский

математик,

педагог

8.6

ПАДДИ-МАШИНЫ

Падди-машины предназначены для разделения продуктов шелушения зерна на

две

фракции,

одна из которых содержала бы шелушеные зерна, а другая - нешелу-

шеные,

т. е. сортируют исходную смесь на

фракции,

отличающиеся между собой

совокупностью

различных свойств (коэффициентом трения, плотностью, формой,

размерами и

упругостью).

Они могут быть использованы для выделения из зерновой

смеси

примесей: камней, металлических частиц, семян сорных растений и повреж-

денный зерен.

ками зигзагообразного канала.

Менее

плотные частицы II с меньшим коэффициентом

трения и большей упругостью, чем частицы I, контактируют с рабочими участками ка-

нала и перемещаются вдоль них вверх. При сортировании семенных смесей, содержа-

щих

шарообразные и эллипсообразные зерна большой упругости

(горох,

соя), они пе-

ремещаются вверх, отражаясь от рабочих участков зигзагообразных стенок канала

(рис.

8.32, в).

Для

разделения исходного продукта на две

фракции

сортировальные столы уста-

навливают под соответствующим

углом

наклона к горизонту с помощью специально-

го

регулирующего

механизма.

Основным

признаком, по которому смесь разделяется на рабочих участках канала

на две

фракции,

является различие между плотностью и коэффициентами трения сор-

тируемых

частиц. На процесс разделения влияет

также

различие формы, размеров и

упругих

свойств частиц.

На

эффективность разделения смеси влияет самосортирование, которое происхо-

дит при прямолинейно-возвратном поступательном движении канала. Нешелушеные

зерна, как

более

легкие, крупные, упругие и гладкие, попадают в верхние, а шелуше-

ные - в нижние

слои.

Поэтому процесс разделения зависит от соотношения шелуше-

Принцип действия падди-

машины состоит в следующем.

сортировальному

столу

1 пер-

пендикулярно

поверхности при-

креплены

стенки 2 зигзагообраз-

ной

формы (рис. 8.32, а). Они

образуют

каналы 3 и 4, по кото-

рым движется продукт. Сорти-

ровальный стол получает прямо-

линейное

возвратно-

поступательное

движение.

Рис.

8.32

Принцип

действия

падди-машины

Более

плотные частицы I

(рис.

8.32, б) с большим коэффи-

циентом трения и меньшей упру-

гостью

перемещаются вниз, не

соприкасаясь с рабочими участ-

Глава

8 Оборудование для очистки и сепарирования

сыпучего

сельскохозяйственного

сырья

ных и нешелушеных частиц, а

также

от толщины слоя разделяемого продукта на

днище сортировального стола.

Одинарная

падди-машина (рис. 8.33) состоит из приемного устройства 2, рас-

пределяющего

продукт равномерным

слоем

по всей длине машины, и корпуса 3, в

котором

находятся 30 каналов с зигзагообразными направляющими плоскостями.

Каналы

расположены на трех сортировальных столах по десять в каждом; на второй

стол

продукт поступает через отверстия первого, а на третий - через отверстия пер-

вого

и второго сортировальных

столов.

Штурвал 6 позволяет изменять и фиксиро-

вать

наклон корпуса по отношению к горизонтальной оси. Стойки 5 шарнирно со-

единяют корпус с основанием станины. Приводной механизм 4 через эксцентрики и

тяги приводит в возвратно-поступательное движение корпус машины.

Рис.

8.33 Одинарная падди-машина

Вспомогательная

трансмиссия 1 имеет один или два

шкива

в зависимости от ко-

личества машин, которые она приводит в движение. На вспомогательной, а

также

со-

пряженной с ней трансмиссиях установлены конические шкивы. Вращение от главной

трансмиссии на вспомогательную передается плоским ремнем, надетым на кониче-

ские шкивы, что позволяет регулировать скорость движения корпуса машины.

Приводной

механизм одинарной падди-машины (рис. 8.34) включает шкив 2 с

противовесом

3, жестко сидящим на валу /. На конце вала закреплено коническое

зубчатое

колесо 6, которое через зубчатые колеса 7 и 5 передает вращение шкиву 4 с

противовесом

результате суммарная центробежная сила инерции обоих противовесов при

горизонтальном

направлении уравновешивает

силу

инерции корпуса. При другом

положении

противовесов центробежные силы инерции уравновешивают друг друга.

Подобная

конструкция приводного механизма позволяет уравновесить всю систему

падди-машины.

Зак.

624

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

^™ 1 — ггтш

Рис.

8.34 Приводной механизм одинарной машины

Для

нормальной работы падди-машины необходимо непрерывное поступление

продукта одинаковым

слоем

во все каналы машины и плотное прилегание

направ-

ляющих

стенок к опорной поверхности сортировального стола. Поверхность стола и

всех направляющих стенок должна быть плоской, не допускается перекос корпуса

стола,

т. к. это вызывает накопление продукта

около

стенок каналов, а

также

наруше-

ние установленного кинематического режима машины. Технологический процесс в

падди-машине регулируют, уменьшая или увеличивая наклон корпуса по отношению

к горизонтальной оси и изменяя частоту колебаний. Основное достоинство падди-

машины - относительно высокая точность разделения при стабильной работе. К не-

достаткам следует отнести громоздкость и динамическую неуравновешенность.

Техническая характеристика одинарной падди-машины

Производительность,

кг/с:

при переработке овса в крупу:

в основной машине 14

в контрольной машине

30...0,36

при переработке

риса

в крупу:

в основной машине 21

контрольной машине 3

при переработке проса в пшено:

в основной и контрольной машинах 0,11

Количество

каналов в трех ярусах 30

Эксцентриситет, мм 90

Частота колебаний, кол/мин 95... 105

Расход воздуха, м

с 16

Мощность

электродвигателя, кВт 1,25

Размеры каналов, мм 1320x215x93

Масса,

кг 1950

Крупоотделительная машина БКО (рис. 8.35) предназначена для отделения

шелушеных

зерен риса, гречихи и овса от нешелушеных.

Машина состоит из аспирационной колонки 1, питателя 2 с тремя распредели-

тельными

трубами, трех сортирующих столов 3, системы подвесок 4, эксцентрико-

Глава 8 Оборудование для очистки и сепарирования

сыпучего

сельскохозяйственного сырья

Рис.

8.35 Крупоотделительная

машина

БКО

вого

вала 5, механизма 7 регулирования утла наклона сортирующих столов, привода

и станины б, на которой смонтированы узлы машины и электрооборудование.

Сор-

тирующие столы 3 - основной рабочий орган, на котором разделяется исходная

смесь шелушеного и нешелушеного зерна.

Дно

сортировочных столов представляет собой плоский металлический лист, на

поверхности которого выштампованы ячейки глубиной 1 мм и размерами 5x5 мм.

Ячейки днища обращены выпуклой стороной наружу.

Сортирующие столы наклонены в продольном и поперечном направлении. Наклон

столов

в направлении колебаний регулируют механизмом от 8 до 24° к горизонту. На-

клон

столов в направлении перпендикулярном колебаниям составляет 3°30'...4°.

Основной

признак,

по которому исходный продукт разделяется на отдельные

фракции,

- различие между коэффициентами трения шелушеных и нешелушеных

зерен об ячеистую поверхность сортирующего стола и их плотностью. Большое

зна-

чение для разделения смеси имеет самосортирование, которое происходит при воз-

вратно-поступательном движении стола. Нешелушеные зерна, как

более

легкие,

крупные, упругие, попадают в верхние

слои,

а шелушеные - в нижние.

Оптимальный режим работы машины устанавливают регулированием частоты

колебаний и угла наклона сортирующих столов в зависимости от, физико-

механических свойств исходного продукта. Наклон столов и частоту колебаний ре-

гулируют

в зависимости от содержания нешелушеного зерна, его

вида

и сорта.

Техническая характеристика крупоотделительной машины БКО

Производительность, т/ч

2,0...2,5

Коэффициент использования, %

0,80...0,85

Количество

сортирующих столов 3

Амплитуда

колебаний столов, мм 28

Частота

вращения

эксцентрикового вала, мин

-1

170...200

Угол

наклона сортирующих столов в направлении:

колебаний

(регулируемый),

град

8...24

Расход воздуха на аспирацию, м

/с 0,11

Мощность

электродвигателя, кВт 1,1

Масса, кг:

сортирующих столов 160

машины 695

100

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Инженерные расчеты. Расчет крупоотделительных машин включает определе-

ние производительности, потребляемой мощности привода, габаритных размеров

деталей рабочих органов.

Частоту

вращения эксцентрика п (с"

приводящего просеивающие сита в воз-

вратно-поступательное движение, можно ориентировочно вычислить по эмпириче-

ской формуле:

и =

(35...40)y]tg

(<p-a)/r

где (р

угол

трения частицы о поверхность сита, град;

= arctg к,

здесь

—

коэффициент трения; а

—

угол

наклона сита, град; г

—

эксцентриситет (ра-

диус кривошипа), м.

Производительность крупоотделительных

машин

(кг/с)

с прямоугольной

просеивающей поверхностью

= hbvp,

где

h - толщина

слоя

материала в начале просеивающей поверхности, м; b - ширина

просеивающей поверхности, м; v - скорость движения материала по поверхности, м/с;

- плотность материала, кг/м

Мощность

(кВт),

необходимая для приведения в движение сит:

= kn

-wJ/250

где

к - коэффициент (к = 2,0..

.2,5);

п - частота вращения эксцентрика, с

; г- эксцентри-

ситет, м; т

- масса качающихся частей сита, кг;

т„

- масса

слоя

продукта на сите, кг;

= Shpg,

здесь S - площадь сита, м

; h - толщина

слоя

продукта, м; р - насыпная плотность

продукта, кг/м

; g - ускорение свободного падения, м/с

Если

мы

желаем... убедиться

истинности

своих взглядов,

то

надо иметь возможность

высказывать их.

Их

надо испытать

на пробном камне противоречия.

ГЕЛЬВЕЦИЙ

КЛОД

АДРИАН

(1715-1771),

французский

философ

8.7

ВОЗДУШНЫЕ СЕПАРАТОРЫ

Основная технологическая функция воздушных сепараторов - выделение из

зерновой смеси примесей, отличающихся от зерна по аэродинамическим признакам

(пыль,

частицы

оболочек,

сорные примеси).

Применяются два типа воздушных сепараторов: РЗ-БАБ и РЗ-БСД.

Основным параметром, определяющим возможность разделения зерновой смеси

по

аэродинамическим свойствам, является скорость витания. При средней скорости

воздушного

потока 7...8 м/с возможно достаточно четкое разделение зерна пшеницы и

примесей. Зерновая смесь разделяется в вертикальном канале, где воздушный поток