Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 0
W<P> gtg(0 — a). (IV—31)
Полученное неравенство аналогично неравенству, справедли вому для движения частички по гладкому листу; отличаются эти неравенства только величиной угла застревания. При ана лизе влияния величины угла застревания па движение частицы могут быть два случая (рис. IV—8).
Первый случай |
(0 > а ) |
характеризуется глубоким |
застре |
||||||
|
|
|
|
|
ванием частички в отвер |
||||
|
|
|
|
|
стии. Согласно уравне |
||||
|
|
|
|
|
нию (IV—31), для выб |
||||
|
|
|
|
|
расывания частицы из от |
||||
|
|
|
|
|
верстия |
требуется боль |
|||
|
|
|
|
|
шее |
ускорение |
сита, чем |
||
|
|
|
|
|
при движении частицы по |
||||
|
|
|
|
|
гладкому |
листу. |
Однако |
||
|
|
|
|
|
при расчете сит этот слу |
||||
Рис. IV—8. Два случая застревания |
ча |
чай |
не |
принимается во |
|||||
стички в отверстии сита. |
|
|
|
внимание, так как сита в |
|||||
|
|
|
|
|
этом |
случае |
очищаются |
||
от застрявших семян |
механическим |
путем |
(щетками, молоточ |
||||||
ками, шарами и т. д.). |
|
|
|
|
|
что частичка по |
|||
Второй случай |
(0 < а ) характеризуется тем, |
||||||||
гружена в отверстие |
неглубоко. |
Поэтому, |
согласно уравнению |
||||||
(IV—31), требуемое ускорение сита для выкатывания |
частицы |
||||||||
из отверстия будет меньше, |
чем |
ускорение сита при движении |
частиц по гладкому листу. Таким образом, в уравнение для оп ределения производительности поправку вносить не нужно.
Д В И Ж Е Н И Е ЧАСТИ Ц ПРОХОДОМ
Движение семян проходом изучалось рядом исследователей. Однако этот процесс настолько сложен, что до последнего вре мени его не удавалось описать математически. Это не давало возможности произвести его расчет.
Впервые изучал работу сита на проход В. И. Ильченко. Рассматривая частичку, находящуюся у края отверстия сита,
В. И. Ильченко анализирует траекторию ее полета под дейст вием ускорения сита. В результате рассмотрения этого явления он показал следующее: чтобы частичка не перескакивала через отверстие, скорость сита не должна быть больше определенной величины, а именно
|
nRn |
(IV—32) |
|
- < V, |
|
|
30 |
|
где |
v — скорость сита; |
|
R |
и п — радиус и частота вращения кривошипа (п в об/мин). |
|
Неравенство (IV—32) описывает только качественную сто рону процесса и не может быть использовано для его расчета.
64
Это неравенство объясняет только тот факт, почему при увели чении скорости сита (частоты вращения кривошипа) оно пере стает работать на проход.
Более правильно отображает процесс прохода частиц через сито работа М. Н. Летошнева. В этой работе данный процесс рассматривается с точки зрения теории вероятности. Анализиру ются условия прохода частичек для случая, когда они имеют удлиненную форму, отверстия сита круглые и частички распо ложены в продольном направлении. При этом М. Н. Летошнев установил, что вероятность прохождения частички через отвер стия сита зависит от расстояния между центрами отверстия снта, половины длины частички L и диаметра отверстия сита D.
При этих условиях для сит с круглыми отверстиями при — < 1
установлена следующая |
|
вероятность |
прохождения |
частички: |
|
D |
! |
2 |
L \ |
L |
(IV—33); |
Рп = — |
1 - |
--------- = 0 ,6 6 7 -0 ,4 2 4 — . |
|||
В |
\ |
п |
D j |
D |
|
Уравнение (IV—33) справедливо только в момент остановки сита, а так как проход частиц идет во время движения сита, тоэто уравнение дает также приближенный результат.
В последнее время интересное исследование процесса просе
ивания проведено Е. А. Не |
|
||||
помнящим |
[32—34]. |
Про |
|
||
цесс просеивания |
он |
рас |
|
||
сматривает как явление слу |
|
||||
чайное, |
представляющее |
|
|||
один из марковских процес |
|
||||
сов, где предыстория части |
|
||||
цы не оказывает влияния на |
|
||||
ее поведение в данный |
мо |
|
|||
мент. |
|
|
про |
|
|
Изучение процесса |
Рис. IV—9. Изменение концентрации |
||||
сеивания с достаточной |
для |
||||
примеси по длине сита. |
|||||
практики |
точностью |
пока |
|
зывает, что по мере продвижения зерновой смеси по ситу коли чество примесей в ней постепенно уменьшается. Графически это изменение представляет собой кривую гиперболического вида
(рис. IV—9).
Изучая изменение количества примесей по длине сита при условии их равномерного первоначального распределения, Е. А. Непомнящий получил формулу, описывающую извлечение проходовых примесей:
8 |
т—го |
(2т — 1)2я2' |
Y1 1 |
||
ЕЛ— л2 |
2-1 (2т — I)2 ехр |
16Я 2 |
|
т—1 |
|
5—362 |
65 |
Ввиду того, что этот ряд быстросходящийся, для инженерных расчетов можно ограничиться только первым слагаемым, и тогда
|
|
0,619 |
|
|
|
|
Еп = |
— н2 |
|
|
(IV—34) |
|
1 — 0,81е |
|
|
||
|
В этом уравнении извлечение Еп поставлено в зависимость от |
||||
одного определяющего параметра Я. |
|
|
|
||
|
Безразмерный определяющий параметр Я = |
— ----- |
можно |
||
привести к виду |
|
V 2Ы |
|
||
|
|
|
|
||
|
Н = 0,0915 |
0,152-10—4 |
|
1 |
(IV—35) |
|
|
|
|||
|
|
S0np Lb ’ |
|
||
тде |
h — толщина слоя семенной смеси на сите, см; |
|
|
|
|
|
В и L — ширина и длина сита, см; |
|
вала |
кривошипа, |
|
|
S 0 — перемещение семян по ситу за один оборот |
||||
|
см; |
|
|
|
|
|
яр— рабочая частота вращения кривошипа, об/мин; |
|
|
||
|
pv — объемная масса семенной смеси, кг/см3; |
|
|
|
|
|
6— коэффициент сепарирования, см2/с; |
|
|
|
|
|
<3— производительность сита, т/ч. |
|
|
|
|
|
Таким образом, безразмерный параметр Я связывает качест |
||||
во работы сита на проход |
(извлечение примесей) |
с кинематиче |
|||
скими параметрами через |
величины 5 0 и пр, |
определяющими |
работу сита по сходу.
Коэффициент сепарирования b определяется опытным путем. Автором определен коэффициент сепарирования при очистке высокомасличных семян подсолнечника на ситах с круглыми от верстиями: 6= 0,15-^0,18 см2/с.
Пользуясь уравнениями (IV—34) и (IV—35), легко можно'*"*’ рассчитать работу сита на проход. Для этой цели по уравнению (IV—35) рассчитывается определяющий параметр Я; затем по уравнению (IV—34) определяют извлечение примесей Еп, вы раженное в долях единицы.
Зная начальное содержание сора в семенной смеси, легко рассчитать как массовое, так и процентное содержание сора в семенах после прохождения ими сита.
КОНСТРУКЦИИ ОЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Для очистки масличных семян, кроме хлопковых, наиболь шее распространение получили комбинированные машины — се параторы.
Внастоящее время сепараторы выпускают двух типов: ЗСП
иЗСМ. Сепараторы ЗСП предназначены для предприятий с
66
внутренним пневмотранспортом; сепараторы ЗСМ—для пред приятий с внутренним механическим транспортом.
В табл. IV—1 приведены основные показатели сепараторов типа ЗСМ.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
IV—1 |
|
|
Удельная |
Габаритные ра змеры, |
Суммарная |
|
||
Типоразмер |
Произво |
производи |
мм (не более) |
мощность |
Масса, |
||
тельность |
|
|
|
электро |
|||
сепаратора |
дитель |
на 1 см ширины |
дли |
ши |
вы |
двигате |
кг (не |
|
ность,£т/ч |
подсевного |
лей, кВт |
более) |
|||
|
|
сита, кг/ч |
на |
рина |
сота |
(не более) |
|
|
|
(не менее) |
|
|
|
|
|
ЗСМ-1,5 |
1,5 |
45 |
1500 |
1200 |
1500 |
м |
400 |
ЗСМ-2,5 |
2,5 |
45 |
1700 |
1500 |
1900 |
2,2 |
550 |
ЗСМ-5 |
5,0 |
60 |
2800 |
1200 |
2600 |
4,0 |
1000 |
ЗСМ-10 |
10,0 |
60 |
2800 |
2800 |
2700 |
10,0 |
2000 |
Кроме сепараторов, типоразмеры которых приведены в табл. IV—1, выпускаются сепараторы еще трех типоразмеров: ЗСМ20, ЗСМ-50 и ЗСМ-100.
Производительность сепараторов показана в расчете на: пшеницу (объемная масса 750 кг/м3). Согласно ГОСТ 5036—59„ производительность сепараторов при очистке других культура пересчитывается путем умножения на коэффициент, представ ляющий отношение объемной массы перерабатываемой культу ры к объемной массе пшеницы.
При очистке подсолнечника (объемная масса семян 450 кг/м3) этот коэффициент будет 0,6. Фактически он составляет
0,40—0,45.
Рассмотрим наиболее распространенные конструкции сепа раторов, применяемых на заводах.
СЕП А РА ТО Р ЗСМ-10
Во всех типах сепараторов для отделения семян от примесей используются разность между размерами семян и примесей и различие между их аэродинамическими свойствами (разность их коэффициентов парусности).
Сепаратор ЗСМ-10 (рис. IV—10) состоит из станины, пита ющего устройства, двух ситовых корпусов, аспирационного уст ройства, эксцентрикового колебателя, инерционного очиститель ного механизма.
Станина сепаратора 1 выполнена сварной из проката, в ниж них углах она усилена для жесткости откосами 2 из уголка. Пи тающее устройство представляет собой приемный бункер 3 с распределительным механизмом 4. Оно предназначено для при ема семян и распределения их по всей ширине сита. В качестве распределительного механизма могут быть использованы риф
5* |
67 |
леный валик с подвижной заслонкой, шнек с несколькими за движками, заслонка с противовесом. Лучшее качество работы обеспечивает рифленый валик с подвижной заслонкой.
В сепараторе ЗСМ-10 распределительное устройство выпол нено в виде заслонки с противовесом. Такая заслонка (рис. IV— 11) имеет квадратную ось 1 с заточенными концами. На осп не-
Л о с т у л л е ш е
подвижно укреплены рычаг с грузом 2 и заслонка 3. Груз мож но передвигать по рычагу, изменяя при этом момент действую щих сил, который преодолевает столб семян, находящихся в бун кере. Такая конструкция регулировочного устройства не гаран тирует надежного распределения семян, так как при попадании крупных примесей они заклиниваются в щели, и на этом участ ке семена не проходят. Нужно внимательно следить за работой питающего устройства, так как от качества его работы зависит производительность сепаратора.
Ситовый корпус (см. рис. IV—10) 5 изготовляют из дерева
68
и подвешивают на четырех стальных полосах 6, называемых подвесками. Внутри каждой ситовой коробки установлено два ряда сит. Сита натянуты на деревянные рамы, которые вставле ны в специальные пазы.
Верхний ситовый корпус имеет два ряда сит. Самое верхнее короткое сито имеет крупные отверстия (сито № 120—130). В пазах ситовой коробки оно установлено под углом 6°. Это сито предназначено для улавливания крупных примесей.
Второе сито — сортировочное |
(сито № 80—100), длиной во |
|||||||
всю ситовую коробку, |
имеет уклон 11°; оно предназначено для |
|||||||
отбора крупных примесей. На |
|
|
|
|||||
этом сите крупные примеси (круп |
|
|
г |
|||||
ные семена) |
идут сходом и посту |
|
|
|
||||
пают в отводной люк. Все осталь |
|
|
|
|||||
ные семена идут проходом и по |
|
|
|
|||||
ступают |
на |
лотковый |
делитель, |
|
|
|
||
который делит эти семена на два |
|
|
|
|||||
потока, поступающие на нижнюю |
|
|
|
|||||
ситовую коробку. |
|
|
|
|
|
|||
Нижняя ситовая коробка уст |
|
|
|
|||||
роена аналогично и также имеет |
|
|
|
|||||
два ряда |
сит. |
Оба ряда сит — |
|
|
|
|||
подсевные (сита № 30—40); они |
|
|
|
|||||
имеют уклон 14°. Эти сита пред |
|
|
|
|||||
назначены |
для отбора |
мелких |
Рис. IV—Ц. |
Заслонка |
с проти |
|||
примесей. |
|
делителем |
семена |
|||||
Лотковым |
вовесом. |
|
|
|||||
делятся на два неравных потока: |
|
|
|
|||||
один поток—примерно !/з общего |
|
второй |
поток — |
|||||
потока — поступает на |
верхнее подсевное сито; |
примерно 2/з общего потока — поступает на нижнее подсевное сито. На обоих подсевных ситах семена идут сходом, а мелкая примесь — проходом. Разделение лотковым делителем семян на два потока является рациональным мероприятием, так как при этом толщина слоя семян на каждом сите уменьшается, следо вательно, лучше выделяются примеси.
Под каждым рядом сит (кроме короткого) помещен инерци онный очиститель, который очищает сита от застрявших в от верстиях семян. Устройство и работа такого инерционного очис тителя описаны ниже.
Обоим ситовым корпусам сообщается продольное возвратно поступательное движение при помощи специального эксцентри кового колебателя конструкции А. Я- Моргуна. Эксцентриковый колебатель (рис. IV—12) состоит из двух кронштейнов 1 и 5, эк сцентрикового вала 2, трех радиально-сферических подшипни ков 3 и двух шкивов 4.
Бугель среднего подшипника эксцентрикового вала короткой
69