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: 131

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

С целью увеличения влажности семян было разработано не­ сколько конструкций увлажнителей. В настоящее время повсе­ местно применяется увлажнитель для хлопковых семян конструк­ ции ВНИИЖа (рис. IV—27). Этот увлажнитель состоит из че­ тырех основных узлов: увлажнительного шнека 1, питателя 2, пропарочной камеры 3 и виброжелоба 4.

Увлажнительный шнек представляет собой обычный шнек с вмонтированными форсунками, через которые впрыскивается распыленная вода. При транспортировке семена интенсивно пе­

ремешиваются, что способствует

равномерному

распределению

влаги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Увлажнительный шнек подает семена

в питатель, в нижней

 

части

которого

установлены

 

два

рифленых

валика,

имею­

 

щих

регулирующую

заслонку.

 

Подача

семян

 

регулируется

 

путем изменения размера ще­

 

ли, т. е. величиной

активного

 

слоя между валиком и регули­

 

рующей заслонкой.

Рифленый

 

валик приводится во вращение

 

от

индивидуального

электро­

 

двигателя через

редуктор та­

 

ким образом, чтобы обеспечить

 

частоту

 

его

 

вращения

 

2,8 об/мин.

 

 

заслонки по­

 

 

Конструкция

 

зволяет ей отодвигаться от ва­

 

лика

на

расстояние

до 150 мм,

 

что

представляет

максималь­

 

ную величину активного слоя.

 

Если между валиком и заслон­

 

кой попадает твердый предмет,

 

то заслонка отклоняется п про­

 

пускает

его.

Ниже

питателя

 

расположена

пропарочная ка­

Рис. IV—27. Схема увлажнителя

мера,

представляющая

собой

хлопковых семян.

прямоугольную шахту высотой

I

около 5 м. В верхней части ка­

меры расположены трубопрово­

ды для пара. Кроме того, на различной высоте примерно в ниж­ ней и средней части по периметру установлены швеллеры, кото­ рые имеют приваренные патрубки для подвода пара. Нижняя часть камеры также сделана на конус и снабжена двумя рифле­ ными валками с заслонками. Назначение этих рифленых вали­ ков — регулировать равномерность и скорость выпуска семян из камеры.

94


Ниже выпускных валиков расположен гибкий рукав, нап­ равляющий семена в виброжелоб. К боковым поверхностям его закрепляется вибратор, работающий при 2000 об/мин с ампли­ тудой колебания 3 мм. Вибратор приводится в движение от ин­ дивидуального электродвигателя. Внутри желоба установлена ситовая рама под углом 10° к горизонту. Верхняя часть желоба соединена с вентилятором, который отсасывает из пего воздух.

Работает увлажнитель следующим образом.

Семена, поступающие по увлажнительному шнеку, подверга­ ются увлажнению водой, подаваемой через форсунки. Затем ув­ лажненные семена поступают в питатель, откуда равномерно направляются в камеру для пропаривания. В эту камеру подает­ ся пар, который нагревает семена и способствует проникновению влаги внутрь семян. Часть влаги остается на поверхности семян. На сите виброжелоба семена подвергаются интенсивной про­ дувке воздухом. В результате этого семена охлаждаются и с них удаляется оставшаяся на поверхности семян влага.

Техническая характеристика увлажнителя хлопковых семян

Емкость

камеры питателя, м3 ...............................................

 

10

Емкость

увлажнительной камеры, м3 ...................................

 

27,5

Частота вращения рифленых валков, об/мин...................

 

2,8

Предел

изменения толщины активного слоя,

мм . .

. 0—150

Частота

вращения вибратора, об/мин...............................

 

2000

Амплитуда колебания виброжелоба, мм ............................

 

3

Суммарная мощность электродвигателей, кВт . . . .

25,1

3. МАШИНЫ ДЛЯ ОБРУШИВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНЫХ СЕМЯН

Очищенные семена поступают на обрушивание

(процесс раз­

рушения семенной оболочки).

 

 

В современных обрушивающих машинах используется толь­

ко динамическое воздействие на семена, так как оно очень эф­

фективно даже для семян, имеющих нежное ядро

(клещевина).

Динамическое воздействие может быть осуществлено при помо­

щи удара (например, рушки для подсолнечных семян) или сре­

за (например, хлопковые шелушители).

 

 

Рассмотрим некоторые механические свойства семян, кото­

рые надо знать, чтобы понять действие рушильных машин.

У Д Е Л Ь Н А Я Р А Б О Т А Р А З Р У Ш Е Н И Я С Е М Е Н Н О Й О Б О Л О Ч К И

 

Удельной работой разрушения семенной оболочки называет­

ся работа, совершаемая для разрушения 1 кг семян.

Исследования, проведенные в Краснодарском пищевом ин­

ституте, показали, что удельная работа

разрушения семенной

оболочки изменяется в зависимости от влажности семян. Резуль­

таты этих исследований показаны на рис. IV—28.

 

Исследованию подвергались подсолнечник (селекционный

сорт ВНИИМК 1646 и обычная заводская

смесь)

и клещевина

95


(заводская смесь). График (см. рис. IV—28) показывает, что удельная работа разрушения семенной оболочки подсолнечника возрастает с увеличением влажности семян, и при влажности 14,1% она достигает максимума; при более высокой влажности удельная работа разрушения уменьшается.

Последнее, видимо, следует объяснить тем, что при влажно­ сти семян, превышающей 14,1%, семенная оболочка сильно набу­ хает. В результате этого внутри нее появляются напряжения или микроскопические трещины, которые уменьшают работу внеш­ них сил, необходимых для разрушения оболочки.

Для клещевины зависимость удельной работы разрушения от

 

 

влажности

семян

со­

 

 

вершенно

иная,

чем

 

 

для

подсолнечных се­

 

 

мян,

что

объясняется

 

 

различным

строением

 

 

их семенных

оболочек.

 

 

Удельная

работа

раз­

 

 

рушения семенной обо­

 

 

лочки

клещевины при

 

 

увеличении

влажности

 

 

уменьшается

и

при

 

 

влажности семян 12,5%

 

 

имеет

наименьшую ве­

 

 

личину. При более вы­

Рис. IV—28. Изменение величины

удельной

сокой влажности удель­

ная работа разрушения

работы разрушения Лс семенной оболочки

семенной оболочки воз­

подсолнечных семян и семян клещевины

растает.

 

 

 

в зависимости от их влажности w:

 

 

 

 

1 — подсолнечные семена; 2 — семена

клещевины.

Для

разрушения

 

 

подсолнечных

семян

 

 

представляет

интерес

только восходящая ветвь кривой, так как в производственных условиях обрушивать семена с влажностью, превышающей 14%, почти никогда не приходится. При математической обработке опытных данных получены следующие уравнения для определе­

ния удельной работы разрушения семенной оболочки

(в Дж/кг):

для подсолнечника

 

Ас = 185 + 20ш°'705,

(IV—67)

для клещевины

 

Лс = 87,8 — 1,42 w -|- 4,55-10~6 е1'18ш ,

(IV—68)

где w — влажность семян, %■

 

Пользуясь уравнением (IV—67), нетрудно найти, что при изменении влажности семян от 0 до 14% удельная работа раз­ рушения семенной оболочки подсолнечных семян изменяется от 185 до 316 Дж/кг. Исследования показали, что прочность ядра

96


подсолнечных семян примерно равна прочности семенной обо­ лочки и определяется по соотношению

Ая = (1,05-v-l ,07) Ас.

(IV—69)

Таким образом, чтобы при обрушивании семян получить сеч­ ку, необходимо затратить работу, равную (2,05-1-2,07) А е.

Исследованиями также установлено, что при w — const удельная работа разрушения семенной оболочки больше для се­ мян больших размеров и меньше для семян меньших размеров. Поэтому удельная работа разрушения, определяемая по приве­ денным формулам, является средней величиной.

КОЭФФИЦИЕНТ УДАРА

Рассмотрим еще один важный показатель — коэффициент удара, или, как его иногда называют, коэффициент восстановле­ ния.

Коэффициент удара изменяется от 0 до 1 и является критери­ ем упругих свойств тела. При коэффициенте удара, равном 0,

тело пластичное; при коэффициенте удара,

равном 1,

тело впол­

не упругое.

 

 

 

И. В. Демин [40] определил коэффициент удара для подсол­

нечных семян

(табл. IV—2).

Т а б л и ц а IV—2

 

 

 

Коэффициент удара по

 

Составные части семян

чугуну

фанере

 

стали

Целые семена .............................

0,42

0,43

0,39

Я д р о ............................................

0,37

0,40

Л у зг а ............................................

0,33

Из этой таблицы следует, что подсолнечные семена относятся к телам, не вполне упругим.

Приведенные данные следует считать приближенными, так как они определены не в функциональной зависимости от влаж­ ности семян, от которой зависит их упругость.

БИЧЕРУШКИ

Машины, которые работают по принципу ударного воздей­ ствия на семена, могут быть двух видов: бичерушки и центро­ бежные рушки; теория и работа их различна.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ БИЧЕРУШКИ

Рассмотрим теорию, работу и конструкцию бичерушки. Если имеется два тела (рис. IV—29), которые обладают массами пц и т2 и движутся со скоростями щ и v2, то для того чтобы про­ изошел удар, необходимо соблюдение условия н2>Щ .

В теории удара рассматриваются два периода:

7—362

97


1)когда тела соприкасаются и получают скорость и;

2)после удара, когда тела начинают двигаться с разными скоростями за счет действия упругих сил.

Из теории удара известно, что в первый период (в момент

соприкосновения) скорость тел

тхух -f- m2v2

и ------ ;------ .

т1 + т2

Скорости тел во второй период (после удара)

. (о, — в,) т2 vx= и+ К - т1+т2

(у2уг) тх Ч = и + К mi + т2

(IV—70)

(IV—71)

(IV—72)

где К — коэффициент

удара, который, как указывалось ранее,

является ме­

рой упругости тел.

 

эти уравнения. Так как

Применим к рушильному барабану

масса и скорость семени по сравнению

с массой и скоростью

бичевого барабана

невелики,

то можно

принять, что т |» 0 и

t>i « 0 .

 

 

 

 

 

 

Рис. IV—29. К рассмотре­

 

 

нию теории удара.

 

Предположим,

что К — 0,

т. е. будем

считать, что удар неуп­

ругий. Тогда u = v 2.

удара v[=u\ скорость

барабана

Скорость рушанки после

после удара v'2 = и , т. е. при неупругом ударе семена будут дви­

гаться со скоростью, равной скорости бичей барабана; следова­ тельно, они не будут отбрасывать семена к деке.

Предположим, что К — 1, т. е. удар вполне упругий. Тогда u — v2.

Скорость рушанки после удара vi = v2-j-v2 — 2v2.

Скорость движения бичевого барабана V2 = v2, т. е. при упру­ гом ударе рушанка получает скорость, в два раза большую, чем скорость бичевого барабана, в то время как скорость бичевого барабана остается без изменения.

Но так как семена не являются вполне упругим телом, а име­ ют коэффициент удара, равный 0,42, то скорость рушанки после удара Vi — 1,4202-

Рассмотрение теории удара применительно к бичерушке при­ водит к выводу, что по возможности нужно стремиться к тому, чтобы рабочий орган бичерушки (бичи) имел упругость, с тем чтобы получить больший коэффициент удара.

98