Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf

Ш Е Л У Ш И Л Ь Н О - С Е П А Р А Т О Р Н Ы Й А Г Р Е Г А Т

Шелушитель АС-900, сепаратор для предварительного разде­ ления рушанки и двухцилиндровый биттер-сепаратор компону­ ются в один шелушильно-сепараторный агрегат (рис. IV—62).

Шелушитель 1 установлен на раме 2 для двойного встряхи­ вания. Шелуха с ядром отбирается вентилятором 3 сепаратора для предварительного разделения рушанки, передается в цик­ лон-разгрузитель 4, установленный над двухцилиндровым бит- тер-сепаратором 5. Такая компоновка агрегата удобна тем, что она компактна и обеспечивает получение ядра из проходящего потока хлопковых семян.

Работа такого агрегата обеспечивает требуемые технологиче­ ские показатели, но имеет производительность всего 80 т в сут­ ки, считая на семена.

количество пыли; ее необходимо отделить от воздуха, так как за­ пыленный воздух создает тяжелые условия работы в цехе, уско­ ряет износ трущихся поверхностей и представляет опасность в пожарном отношении (возможны взрывы).

Для очистки воздуха от пыли применяются специальные уст­ ройства — фильтры (центробежные и инерционные пылеотделители) [41]. Запыленный воздух подается в устройства для очист­ ки соответствующей системой воздуховодов.

Воздуховоды могут быть всасывающие или нагнетательные, в поперечном сечении круглые или прямоугольные. Изготовляют их из дерева, листовой черной или оцинкованной стали. Воздухо­ воды должны иметь наименьшее аэродинамическое сопротивле­ ние; для этого отводы их должны быть наиболее плавными. Обычно радиус закругления делают равным 3—5-кратному диа­ метру воздуховода.

Диаметр воздуховода рассчитывают из условий неразрывно­ сти потока при принятой скорости воздуха в нем. Запыленный воздух в воздуховоде должен перемещаться с такой скоростью, чтобы пыль не оседала из потока. Так как примеси, транспорти-

2 7 2 5

Рис. IV—62. Шелушильно-сепараторный агрегат для хлопковых семян.

руемые воздухом, имеют различные размеры, то и скорость вита­ ния их различна и ее трудно определить. Поэтому скорость воз­ духа в воздуховоде принимается в пределах 8—12 м/с: при такой скорости пыль в воздуховоде не оседает.

Воздуховоды рассчитывают методом эквивалентных отверс­

тий или методом полных давлений.

Отдельные части воздуховодов соединяют в фальц (соедине­ ние получается неразъемным) или же на фланцах, что значи­ тельно удобней.

Воздуховоды подвешивают на специальных подвесках или же укладывают на кронштейнах.

Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н Ы Е П Ы Л Е О Т Д Е Л И Т Е Л И

Чтобы в центробежных пылеотделителях создать вращениезапыленного воздуха, нагнетательную линию подключают к кор­ пусу по касательной.

Теория работы циклона основана на ряде допущений:

1)движение воздуха в циклоне ламинарное;

2)все частички пыли движутся вокруг оси циклона с одина­ ковой угловой скоростью;

3)струйки воздуха движутся по нисходящей винтовой линии. Существующий метод расчета центробежного пылеотделите-

ля дает неудовлетворительные результаты вследствие того, что не учитываются физико-механические свойства пыли, в частно­ сти размеры частиц и их влажность.

Одиночные центробежные пылеотделители делятся на ци­ линдрические, когда отношение всей высоты пылеотделители Н к диаметру цилиндрической части D более 2; при меньшем отно­ шении центробежные пылеотделители называются коническими

[42]. .

Цилиндрические центробежные пылеотделители, характери­ зующиеся относительно малым диаметром и длительным време­ нем пребывания частиц в них, отделяют более тонкую пыль. Ко­ нические центробежные пылеотделители применяются для осаж­ дения из воздушного потока крупных примесей. Поэтому для очистки воздуха, получаемого из очистительных машин, следует применять цилиндрические циклоны; для осаждения частиц, транспортируемых воздухом (осадители пневмотранспорта), нужно применять конические пылеотделители.

Недостатками одиночных центробежных пылеотделителей яв­ ляются:

1)недостаточная очистка воздуха;

2)запыливание воздуха у места установки пылеотделители

что при одинаковой скорости v движения частиц массой т цент-

робежная сила С возрастает при уменьшении диаметра D пылеотделителя:

1)2

С = 2т — .

D

Это положение теории работы циклона привело к созданию центробежных пылеотделителей малого диаметра (150—250 мм), называемых мультициклонами или батарейными пылеотделителями.

Элемент такого батарейного центробежного иылеотделителя показан на рис. IV—63, а общий вид — на рис. IV—64.

При расчете батарейного центробежного пылеотделителя определяют число его элементов при известной производительно­ сти пылеотделителя по газу (V, м3/с) и известном сопротивлении (АР, Па), Сопротивление пылеотделителя первоначально зада­ ются, а затем расчетом проверяют его. Из технико-экономичес­

164

ких соображений сопротивление батарейного пылеотделителя принимают 587—832 Па при максимальной нагрузке и 344— 490 Па при нормальной нагрузке.

Число элементов пылеотделителя

где t — температура поступающего воздуха или газа, °С.

Гидравлическое сопротивление батарейного пылеотделителя проверяют по формуле

=Р,

Условная скорость газа в элементе

V

Wy~ fn'

где f — площадь сечения элементов, м2; п — число элементов.

Батарейные пылеотделители имеют большие преимущества по сравнению с одиночными (большая производительность, меньшие габариты, лучшая очистка); однако они также недоста­ точно полно очищают воздух.

Наиболее распространенными типами центробежных иылеотделителей являются пылеотделители типа ЦОЛ, УЦ, БЦШ.

Центробежный пылеотделитель типа ЦОЛ применяется как одиночный, в БЦШ — как батарейный.

Т а б л и ц а IV—4

165

Пылеотделитель типа УЦ используется и как одиночный, и как батарейный — в зависимости от количества очищаемого воз­ духа.

В табл. IV—4 приведена техническая характеристика этих центробежных пылеотделителей.

И Н Е Р Ц И О Н Н Ы Й П Ы Л Е О Т Д Е Л И Т Е Л Ь

Рассмотрим инерционный жалюзийный пылеотделитель, ра­ ботающий по следующему принципу. В движущемся потоке за­ полненного воздуха запас кинетической энергии частичек пыли больше запаса кинетической энергии воздуха. Если из этого за-

Рис. IV—65. Конически-кольцевой инерционный пылеотделитель.

пыленного потока внезапно отвести в сторону воздух, то частич­ ки пыли, имеющие больший запас кинетической энергии, прой­ дут мимо отводного отверстия, и, следовательно, воздух будет очищаться.

Конически-кольцевой инерционный пылеотделитель (рис. IV—65) представляет собой конус, составленный из конических колец, расположенных одно за другим с зазором.

Запыленный воздух со скоростью до 30 м/с поступает в наи­ более широкую часть отделителя и устремляется в зазоры ме­ жду кольцами, совершая при этом резкий поворот. При поворо­ те воздуха на частички пыли действует сила инерции, направлен­ ная по оси осадителя. Хотя скорость и направление движения воздуха резко изменяются, но частички пыли благодаря своей инерции продолжают двигаться вдоль оси конуса.

По мере продвижения запыленного воздуха к выходному от­ верстию пылеосадителя концентрация пыли в нем возрастает, а объем его уменьшается до 5—8% первоначального объема. Вы­ ходящий запыленный воздух поступает в центробежный пыле­ отделитель; последний имеет небольшие размеры из-за неболь­ шого объема воздуха, поступающего в него.

Сопротивление инерционного пылеотделителя изменяется в

166

зависимости от входной скорости воздуха по закону квадрата и может быть рассчитано по формуле (в Па)

где р — плотность воздуха, кг/м3;

v — входная скорость воздуха, м/с.

Размеры инерционного пылеотделителя принимают по сле­ дующим соотношениям в зависимости от диаметра входного от­ верстия [41]:

1)общая длина конуса L= 3,1 Ой

2)угол раскрытия конуса 14°;

3)диаметр выходного отверстия d = 0,2Z)i;

4)расстояние между кольцами £=4ч-10 мм.

Техническая характеристика конического инерционного пылеотделителя

Инерционные пылеотделители находят широкое применение в ряде отраслей промышленности как устройства, обеспечиваю­ щие хорошую очистку воздуха.

Можно предположить, что при отсутствии в инерционных пылеотделителях фильтрации запыленного воздуха наличие жир­ ной пыли в нем не будет сказываться на его работе. Опыт рабо­ ты Одесского маслоэкстракционного завода показывает стабиль­ ную работоспособность этих фильтров на очистке воздуха, от­ ходящего от веек.

7. МАШИНЫ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЕМЯН И ЯДРА

Измельчение семян или ядра необходимо для того, чтобы на­ рушить форму связи масла с белковой частью ядра [43, 44]. В работе И. П. Колпакова приведены следующие данные [45]: «Если измельченное ядро подсолнечника подвергнуть прессова­ нию в шнековом прессе, то в получаемой рушке остается 32— 39% масла; из этого же ядра, но измельченного в однопарной вальцовке (т. е. из ядра с незначительным вскрытием клеточной структуры), получают ракушку, содержащую 22—28% масла. Если же ядро измельчить в пятивальцовке (т. е. когда клеточная

167

структура значительно вскрыта), то масличность ракушки сни­ жается до 13— 15%».

Из этих данных видно, что при большей степени вскрытия клеточной структуры ядра остаточная масличность ракушки сни­ жается до 13—15%, т. е. увеличивается выход масла.

Для измельчения ядра или семян могут применяться четыре способа: сжатие со сдвигом, истирание, удар, раздавливание. При переработке масличных семян и ядра обычно используют четвертый способ, т. е. раздавливание, и частично второй — ис­ тирание.

Измельчение семян указанными способами осуществляют в вальцовых станках. Эти станки различаются по расположению основного рабочего органа — валков. Изготовляют станки с го­ ризонтальным, вертикальным и диагональным расположением валков.

В маслопрессовом и экстракционном производстве наиболь­ шее распространение получили вальцовые станки с вертикаль­ ным и диагональным расположением валков; иногда встреча­ ется горизонтальное расположение валков (горизонтальные плющилки).

Вальцовые станки с вертикальным расположением валков занимают меньшую площадь и при одинаковой степени измельче­ ния для них требуется меньше валков, чем для горизонтальных станков.

Станки с горизонтальными валками имеют несколько боль­ шую производительность по сравнению со станками с вертикаль­ ным расположением валков.

Так как валки вращаются с относительно большой скоро­ стью, то вальцовые станки можно изготовить с индивидуальным приводом.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ ВАЛКОВ

Рассмотрим некоторые общие вопросы теории работы валков. Прежде всего следует остановиться на размерах ядра под­ солнечника— материала, наиболее часто измельчаемого на маслозаводе. Размеры частиц материала, подвергающегося из­ мельчению, в определенной степени определяют диаметр валков. Так как размеры ядра непостоянны и изменяются в опреде­ ленных пределах, то для определения средних размеров ядра

также необходимы вариационные кривые.

При исследовании, проведенном В. А. Маслиновым и В. С. Сескутовым [47], получены данные, приведенные в табл. IV—5.

Обрабатывая данные табл. IV—5 статистическим методом, находим средние размеры ядра (в мм): длина 9,11, ширина 4,42, толщина 2,33.

1 6 8