Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья»


Скачать 353.68 Kb.
НазваниеЛекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья»
страница2/3
Дата публикации28.03.2014
Размер353.68 Kb.
ТипЛекция
vb2.userdocs.ru > Культура > Лекция
1   2   3

^ ВОПРОС №4. ВОЗДУШНОЕ СЕПАРИРОВАНИЕ.
Элементы теории пневмосепарирования. Для очистки зерна от примесей, отличающихся от основной культуры аэродинамическими свойствами (к ним относят щуплые и недоразвитые зерна, пленки, оболочки, части стеблей, пыль), применяют пневматические сепараторы и аспираторы.

Принцип воздушной сепарации зерна основан на различии в аэродинами­ческих свойствах компонентов зерновой смеси. Основным показателем аэро­динамических свойств частиц смеси, определяющим ее делимость в воздуш­ной среде, является скорость витания. В основу очистки и сортирования зерна воздухом положены различия в способности разных частиц переме­щаться в воздушной среде с различной относительной скоростью.

Если в вертикальный воздушный поток поместить несколько частиц зер­новой смеси, то каждая из них будет находиться под действием силы тяжес­ти G, приложенной к центру тяжести, и силы сопротивления R, равной подъемной силе воздушного потока при движении частицы вверх либо дина­мическому сопротивлению воздушной среды при движении частицы вниз.

При турбулентном движении воздушного потока, например в пневмосепарирующих каналах, сила сопротивления в основном зависит от динамическо­го воздействия потока на частицу и определяют ее по формуле Ньютона

(1)



Величина коэффициента 4 зависит от формы частицы, состояния ее по­верхности и режима потока, т. е. от величины критерия Рейнольдса (Re).

В вертикальном восходящем потоке воздуха силы тяжести и силы сопротивления, действую­щие на частицу, всегда направлены в противопо­ложные стороны, в связи, с чем существует три воз­можных случая (рис. 11):

1) R1>G1 — частица движется вверх;

2) R2 = G2частица в равновесии;

3) R3<G3 — частица движется вниз.

Таким образом, отношение R/G определяет направ­ление движения частицы и свидетельствует о возмож­ности разделения частиц воздушным потоком.

В случае R/G= 1 относительная скорость части­цы равна абсолютной скорости воздушного потока, но направлена в противоположную сторону.

Скорость, при которой частица находится во взвешенном состоянии, называют скоростью вита­ния или критической скоростью

(2)

Следует подчеркнуть, что скорость витания, оп­ределяемая формулой (2), относится к одиноч­ной частице, находящейся в потоке, без воздействия на нее соседних частиц.



Рис. 11. Распределение зерновой смеси по скоро­стям витания частиц:

υ1 — абсолютная скорость час­тицы; U — скорость воздушного потока.

Для всех нешарообразных частиц (в частности, для зерен пшеницы, ржи, ячменя) значение скорости витания может быть различным и зависит от ориен­тировки зерновки в потоке. При расположении зерно­вки продольной осью по направлению потока, ско­рость витания будет наименьшей, и наоборот, т. е. она зависит от площади миделевого сечения.

Разные скорости витания компонентов смеси служат показателем возможности их разделения. Чем больше разность между значениями скоростей витания компонентов, тем точнее может быть разделена данная смесь.

Учитывая неравномерность воздушного потока, а также непрерывное из­менение в процессе разделения миделевого сечения (вращение продолгова­тых зерен), точного разделения смеси на две фракции не происходит. Обычно получают две фракции, в которых содержатся оба компонента. Объясняется это тем, что некоторая часть зерен со скоростями витания v1 и v2, близкими по величине к средней скорости воздушного потока, с одинаковой вероят­ностью может попасть в любую из двух фракций.

Кроме того, вынос легких частиц из сепарируемой смеси зависит от их концентрации в воздушном потоке. Чем больше концентрация зерен в рабочей зоне пневмосепаратора, тем меньше четкость разделения зерновой смеси на составляющие компоненты. Это объясняется тем, что при увели­чении концентрации увеличивается скорость воздушного потока в межзерновом пространстве, и вследствие увеличения соударений между зернами часть тяжелых частиц выносится из сепарируемой смеси и попадает во фракцию легких частиц. В то же время часть легких частиц увлекается тя­желыми, не успевает выделиться из смеси и попадает во фракцию тяже­лых частиц.

Частицы подаются в пневмоканал в виде зернового потока, а не в виде изолированных частиц, помещенных в поток с нулевой скоростью. Поэтому та частица, которая может быть вынесена вверх из зерновой смеси воздуш­ным потоком, прежде всего, должна переместиться в верхний слой сепари­руемого материала, а затем может быть отделена.

Наиболее эффективной сепарации можно достигнуть при равномер­ном потоке воздуха по всему сечению пневмоканала. В каналах прямо­угольного сечения происходят завихрения и так называемые вторичные движения воздуха, а в каналах круглого сечения указанных недостатков не наблюдается. Однако равномерность распределения воздушного пото­ка и в этих каналах нарушается устройством для ввода сепарируемой зер­новой смеси.

В пневмоканал поступает довольно плотный слой материала толщиной до 4...5см. По мере перемещения зернового потока (зерновой завесы) в кана­ле под действием воздуха изменяется плотность. Так как плотность матери­ала в разных точках потока неодинакова, то и скорость воздуха в данном се­чении канала неодинакова. Вследствие этого образуются прорывы, в которые устремляются не только легкие, но и тяжелые частицы.

Высота подбрасывания частиц над слоем при прочих равных условиях зависит от скорости воздушного потока. Если высота выброса частиц данно­го размера больше высоты пневмоканала над слоем, то такие частицы будут унесены из сепаратора, даже если скорость воздуха меньше скорости их ви­тания.

^ Воздушный сепаратор (рис. 12). Предназначен для очистки зерна от легких примесей. Приемная камера 12 сепаратора имеет отверстие в верх­ней части для поступления зерна в смотровое окно. Корпус изготовлен в виде вертикального прямоугольного канала.



Рис. 12. Воздушный сепаратор:

1 — смотровое окно; ^ 2 — заслонка; 3, 4, 9 — штурвалы; 5 — под­вижная стенка; в — пневносепарирующий канал; 7 — пружина; 8 — жалюзи; 10 — инерционный вибратор; 11 — вибролоток; 12 — при­емная камера; /3 — ограничитель хода.
На боковинах сепаратора по всей высоте расположены смотровые окна 1. Задняя стенка имеет жалюзи ^ 8 для поступления воздуха в пневмосепарирующий канал. Внутри корпуса установлена подвижная стенка 5, которая с передней стенкой корпуса образует пневмосепарирующий канал 6. Подвиж­ная стенка состоит из верхней и нижней частей, шарнирно соединенных между собой. Положение обеих частей регулируют штурвалами 4 и 9, так что можно устанавливать различную скорость воздуха в верхней и нижней частях пневмосепарирующего канала.

В верхней части пневмосепарирующего канала установлена дроссельная заслонка ^ 2 для регулирования расхода воздуха. Ее положение фиксируют штурвалом 3. Вибролоток 11 обеспечивает подачу зерна в пневмосепарирую­щий канал. Резиновая накладка вибролотка служит днищем приемной ка­меры. С корпусом лоток соединен резиновыми подвесками и пружинами 7, которые обеспечивают необходимый подпор зерна в приемной камере неза­висимо от нагрузки, что предотвращает подсос воздуха в пневмосепарирую­щий канал. Для установления начального зазора между вибролотком и при­емной камерой служит ось с ограничителем хода 13. Это винтовое устройство, на которое опирается вибролоток.

Вибролоток приводится в колебательное движение инерционным вибра­тором 10, который представляет собой электродвигатель с дебалансными грузами. Изменяя их положение, увеличивают или уменьшают амплитуду колебаний вибролотка. На боковой стенке корпуса расположена люминес­центная лампа, освещающая пневмосепарирующий канал, что облегчает ви­зуальный контроль и регулирование рабочего процесса.

Технологический процесс в воздушном сепараторе происходит следую­щим образом. Зерно поступает в приемную камеру ^ 12, затем — на вибролоток 11. Подпор зерна препятствует подсосу воздуха в приемную камеру. Вибролоток не только выравнивает слой зерна по всей длине пневмосепари­рующего канала, но и способствует расслоению зерновой смеси так, что лег­кие примеси перемещаются в верхний слой. Это способствует более эффек­тивному их выделению воздухом. Кроме того, подвижную стенку 5 в нижней части устанавливают в такое положение, чтобы слой зерна, сходя­щий с вибролотка 11, был практически горизонтальным. Все это создает оп­тимальные условия для пневмосепарирования.

Основное количество воздуха, проходя под вибролотком 11, объединяет­ся с воздухом, поступающим через жалюзи задней стенки, и пронизывает слой зерна. Дополнительное поступление воздуха через жалюзи препятству­ет оседанию пыли в пневмосепарирующем канале. Легкие примеси вместе с воздухом поднимаются вверх по каналу и уносятся в аспирационную систе­му, а очищенное зерно выводится через выпускной патрубок.

Отличительная особенность воздушного сепаратора — это наличие вибро­лотка, обеспечивающего надежное распределение и расслоение зерна по длине пневмосепарирующего канала, а также возможность регулирования сечения и формы пневмосепарирующего канала, что существенно повышает эффективность очистки зерна от легких примесей.
^ ВОПРОС №5. ТРИЕРНОЕ СЕПАРИРОВАНИЕ.

Частицы с одинаковым поперечным сечением и различной длиной разде­ляют не на ситах, а в триерах. Таким образом, триеры применяют для выделе­ния примесей, отличающихся от зерен основной культуры длиной. Сепариро­вание смесей при помощи триерных (ячеистых) поверхностей (рис. 13) называют триерованием.



Рис. 13. Разделение зерновой смеси по длине

Триеры по конструктивному исполнению основных рабочих органов под­разделяют на цилиндрические и дисковые. Наиболее широкое применение получили дисковые триеры, которые имеют большую производительность при меньших габаритах и отличаются более высокой технологической эф­фективностью.

Цилиндрические триеры в зависимости от значения окружной скорости разделяют на тихоходные (υ = 0,3...0,5м/с) и быстроходные (υ = 1,2...1,5м/с). Тихоходные триеры выпускают с наружным сетчатым цилиндром и без не­го. Первые применяют для очистки зерна от коротких и длинных примесей и его сортирования по толщине, вторые — для контроля отходов.

^ Цилиндрический триер (рис. 14, а) состоит из стального цилиндра 1 со штампованными ячейками 2 на внутренней поверхности и шнека 5, рас­положенного в желобе 4. При вращении цилиндра с зерном в ячейки триера попадают из смеси частицы зернового материала, длина которых меньше диаметра ячеек, и поднимаются вверх, падают в лоток, находящийся внутри цилиндра, и выводятся наружу шнеком. В цилиндре остаются частицы, длина которых больше диаметра ячеек и которые не укладываются в них по длине и выходят сходом по цилиндру с другой стороны. Степень разделения зерновой смеси на фракции по длине зависит от уровня, на котором установ­лена верхняя грань 3 лотка.



Рис. 14. Схема действия цилиндрического (а) и диско­вого (б) триера: 2 — цилиндр; 2 — ячейки; 3 — лоток; 4 — желоб; 5 — шнек.
В дисковом триере (рис. 14, б) ячейки выполнены на поверхности чу­гунных дисков. При вращении дисков ^ 1 в ячейки попадают короткие зерна, которые затем выпадают в желобки 2 и выводятся из машины.

Цилиндрические триеры с внутренней ячеистой поверхностью изготав­ливают одинарного и двойного действия. Триеры одинарного действия име­ют по всей длине цилиндра ячейки одного типа и размера и выделяют толь­ко короткие или только длинные примеси. Триеры двойного действия на различных участках цилиндра по длине имеют ячейки двух размеров для отделения длинных и коротких примесей.

Дисковые триеры выпускают однороторными. Для сокращения занимаемой производственной площади их комбинируют в двух- и четырехроторные агре­гаты, включающие триеры для отбора длинных и коротких примесей.

Основными рабочими органами дисковых триеров являются кольцевид­ные диски с ячейками на боковых поверхностях. Карманообразные ячейки расположены по концентрическим окружностям. Диски закреплены на го­ризонтальном валу и вращаются в вертикальной плоскости. Нижняя часть дисков погружена в зерновую смесь. Форма и размеры ячеек, скорость вра­щения дисков подобраны таким образом, что короткие компоненты обраба­тываемой смеси захватываются ячейками, поднимаются вверх и при опреде­ленном угле поворота, который зависит от частоты вращения дисков и коэффициента трения частиц о материал диска, выпадают из ячеек на на­клонные лотки и выводятся из машины. Длинные компоненты смеси тоже захватываются ячейками, но занимают в них неустойчивое положение и вы­падают из ячеек при меньшем угле поворота дисков.

Эффективность работы триера зависит от частоты вращения дисков, по­ложения лотков и заслонок, от формы и размеров ячеек, коэффициента тре­ния зерновой смеси о поверхность дисков, концентрации, состава примесей и других факторов. Отличительная особенность процесса сепарирования в триерах — его высокая эффективность и сравнительно небольшая удельная производительность. В дисковом триере ячейки расположены на литых дис­ках. Количество дисков определяет производительность триера. Ячейки на дисках располагают по концентрическим окружностям. Форма триерных ячеек определяется способом изготовления, и по этому признаку они могут быть штампованные, фрезерованные и литые.

Наибольшее распространение получили стальные цилиндры со штампо­ванными ячейками, как наиболее прочные и дешевые в изготовлении. Фор­ма и размеры штампованных ячеек берутся согласно государственному стандарту на триерные цилиндры. Штампованные ячейки в плане круглые, а в разрезе по окружности цилиндра — ковшеобразные.

Эффективность работы ячеистых поверхностей зависит от количества ячеек на единице площади и порядка их расположения. Наиболее рациональное рас­положение — шахматное, когда каждая ячейка размещена в центре правиль­ного шестиугольника, а в вершинах находятся центры смежных ячеек.

Для приема и отвода зерна и примесей, выбранных ячейками, служат же­лоб и шнек. Относительно оси триера шнеки располагают концентрично и эк­сцентрично. Шнеки триеров однозаходные. Угловая частота вращения шнека равна угловой частоте вращения триерного цилиндра. Профиль желоба дол­жен быть таким, чтобы зерна, выпадающие из ячеек, в процессе падения не перелетали через нерабочий край желоба. Движение зерновой смеси вдоль цилиндра обеспечивается тем, что сыпучие тела располагаются под углом ес­тественного откоса и скатываются из своего верхнего положения, куда они были подняты, вниз по всем направлениям, и особенно вдоль цилиндра, где нет препятствий со стороны поступающего в цилиндр материала.

Во вращающемся цилиндре частицы зерновой смеси, длина которых меньше диаметра ячеек, попадают в ячеи и выно­сятся из сепарируемого материала. Длинные зерна находятся в непрерывном дви­жении вокруг ядра слоя. Благодаря силам трения слой поднимается на неко­торый угол а (рис. 15). Этот угол назы­вают углом скольжения. Затем частица скатывается вниз и снова поднимается, совершая, таким образом колебательное движение по внутренней поверхности ци­линдра. Одновременно эти частицы под давлением поступающих в цилиндр пор­ций зерновой смеси продвигаются к сходовому концу цилиндра.



Рис. 15. Схема сил, действующих на частицу продукта, находящуюся внут­ри несущей цилиндрической триерной поверхности.
1   2   3

Похожие:

Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 1
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология молока и молочных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 4
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология мяса и мясных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 3
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология мяса и мясных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconМетодическое пособие по выполнению курсовой работы для студентов,...
Методическое пособие предназначено для студентов специальности «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция по дисциплине «Предварительное следствие в овд»
Лекция предназначена для курсантов учебных заведений мвд россии по специальности 030501. 65 Юриспруденция
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция I 11 проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция Армена Петросяна "Жить интересно": как и для кого создавать...
Миша Доможилов. Лекция для фотографов. Работа над фотоисторией. Художественная Галерея. Комсомольский проспект, 4
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconСправочник Алексашин
Овощеводство отрасль растиеводства, которая специализируется на производстве овощной продукции для немедленного потребления, хранения...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция №3
Лекция № Гнойно-воспалительные заболевания органов брюшной полости, плевры и легких
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница