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
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
(у2— уг) 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