3. Вибропневматические машины с возвратно-поступательным движением сит.

Явления, происходящие в аэрируемом потоке зерновой смеси на вибрирующей шероховатой поверхности деки, которая совершает воз­вратно-поступательные колебания, очень сложны. Это объясняется мно­гочисленными связями движущихся частиц, которые взаимодействуют друг с другом, с воздушным потоком и с поверхностями, ограничиваю­щими поток.

Целесообразно представить этот процесс в упрощенном виде, ус­ловно разделив его на несколько стадий и в каждой из них выделив для рассмотрения те явления, которые оказывают решающее влияние на конечные результаты процесса или на условия протекания последую­щих стадий.

Наблюдения за работой различных машин, а также анализ опытных данных позволили представить процесс извлечения тяжелой (минераль­ной) частицы из аэрируемой зерновой массы в машинах с гармониче­скими колебаниями в плоскости наибольшего ската деки (рис.6).

На первой стадии тяжелая частица, поступившая с очередной пор­цией зерновой смеси на слой движущейся сыпучей среды, перемещается вместе с ним вниз вдоль деки. Одновременно эта частица вследствие по­гружения приближается к ее поверхности.

Проекция средней скорости тяжелой частицы на плоскость деки практически не отличается от средней скорости соответствующих точек окружающей ее среды до момента соприкосновения тяжелой частицы с декой. На результаты всего процесса сепарирования существенно вли­яет расстояние, которое проходит тяжелая частица (камень) вдоль деки до соприкосновения с ней. Это расстояние зависит как от скорости слоев зернового потока, так и от скорости погружения в него тяжелой частицы.

На второй стадии тяжелая частица движется по поверхности деки вверх навстречу основному зерновому потоку до тех пор, пока не вый­дет через верхнее выпускное отверстие. При этом тяжелая частица проходит две зоны общей

Рис. 6 Общая схема вибропневматического сепарирования.

границей которых является место поступления на деку исходной зерновой смеси. Первоначально тяжелая частица дви­жется в нижней зоне, где сыпучее тело сохраняет примерно одинаковую толщину, которая существенно превышает размеры частицы.

Движение в этой зоне рассматривается с учетом взаимодействия тяжелой частицы с окружающими зернами основного потока.

Последующее движение частицы в верхней зоне (выше места пода­чи) происходит в несколько иных условиях из-за существенного умень­шения толщины сыпучего тела. При правильной наладке процесса час­тицы легкой фракции не должны достигать верхнего выходного отвер­стия, что позволяет исключить из теоретического рассмотрения их дей­ствие на тяжелую частицу.

Важным условием нормального протекания процесса является пе­ремещение тяжелой частицы, сопровождаемое возвращением ее в верхние слои зернового потока, что создает опасность выхода ее с деки вместе с очищенным зерном.

Вибропневматические камнеотделительные машины а1-бкв и а1-бкр

Машина А1-БКВ производительностью 0,3 т/ч предназначена для выделения из отходов камнеотделительных машин (ЗКГ, ЗК-15М,. А1-БКМ и А1-БОК) полноценного зерна. Общий вид показан на рис. 7, а функциональная схема на рис. 8.

Вибростол 5 состоит из металлического каркаса в виде ка­нала длиной 900 мм, шириной 200 и высотой 100 мм (рис.8). В канал вставляют по направляющим деревянную раму 6 с металлотканым ситом (площадь 0,18 м²). Размеры отверстий сита 0,7X1,0 мм, толщина проволоки 0,9 мм. Вибростол шарнирно соединен с рамой, установленной под углом 30° к горизонту на плоских пружинных стойках 14, закрепленных на станине 1. Колебатель 3, приводимый от электродвигателя 2 (N=1 кВт) через клиноременную передачу, сообщает раме с вибростолом колебания. Частоту колебаний вибростола регулируют в пределах от 500 до 650об/мин перестановкой ступенчатого шкива на валу электродвигателя.

Основание вибростола посред­ством эластичной перегородки 15 герметично соединено с диффу­зором 18 и нагнетающим отвер­стием вентилятора 19. Над виб­ростолом на станине установлены накопительный бункер 9 и вы­тяжной зонт 7, соединенный с аспирационной сетью.

1 – эксцентриковый колебатель; 2 – рама; 3 – вытяжной зонт; 4 – приемный бункер; 5 – гибкий вал; 6 – вибростол; 7 – вентилятор с диффузором; 8 - электродвигатель; 9 – станина.

Рис.7 Вибропневматическая камнеотделительная машина А1-БКВ.

1 - станина; 2 - электродвигатель; 3 - колебатель; 4 - рама; 5 - вибростол; 6 - ситовая рама; 7 - зонт; 8 - клапан; 9 - бункер; 10 - гибкий вал; 11, 17 - патрубки; 12 - регули­руемый патрубок; 13 - лоток; 14 - стойка; 15 - эластичная перегородка; 16 - распреде­лительная рама; 18 - диффузор; 19 - венти­лятор.

Рис. 8 Функциональная схема вибро­пневматической камнеотделительной ма­шины А1-БКВ

Процесс сепарирования зерна происходит в такой последова­тельности. Отходы камнеотделительных машин из бункера 9 че­рез питающее устройство по лотку 13 поступают на наклонную ситовую поверхность вибростола 5. В конце стола канал пере­крыт заслонкой, которая служит порогом при сходе зерна с сита. Таким образом, толщину слоя зерна на сите можно довести до 35 мм.

Под действием возвратно-поступательных колебаний (ампли­туда 5,5 мм) вибростола и восходящего воздушного потока про­исходит самосортирование продукта. Зерно, обладающее меньшей плотностью (1,3 г/см³), образует верхний слой, приобретает свой­ство текучести, перемещается вниз и, переливаясь через заслонку, выводится из машины. Минеральная примесь (плотность 2,3...2,6 г/см³) приближается к ситу и под действием направлен­ных инерционных сил перемещается по нему вверх, где ширина канала сужается до 100 мм, и выводится из машины через пат­рубок 17.

Эффективность сепарирования зависит от нагрузки, толщины слоя зерна на сите, наклона вибростола, частоты его колебаний, скорости восходящего воздушного потока и его равномерного рас­пределения по всей поверхности сита.

Количество поступающего зерна из бункера 9 регулируют, изменяя при помощи винтового механизма зазор между прием­ным лотком 13 и цилиндрическим подвесным патрубком 12. Тол­щину слоя зерна на сите регулируют высотой порога при сходе зерна с сита, изменяя ее специальной заслонкой, связанной со штурвалом. Угол наклона вибростола (5...14°) относительно ра­мы изменяют винтовым механизмом через гибкий вал 10.

Для равномерного распределения потока воздуха по всей си­товой поверхности в верхней части диффузора установлена рас­пределительная рама 16, на которую набито металлическое сито с отверстиями 3 мм и капроновое № 10. Всасывающее отвер­стие вентилятора 19 соединено с фильтром для очистки воздуха от пыли. Количество воздуха регулируют двумя заслонками в каркасе фильтра.

Оптимальная скорость воздуха при очистке зерна пшеницы 1,2...1,3 м/с. При этом должно быть достигнуто ожижение продук­та на сите, не допуская его кипения. Через вытяжной зонт пыль и легкие относы воздушным потоком уносятся в аспирационную сеть. Скорость воздуха регулируют клапаном 8.

При испытаниях машины А1-БКВ было установлено, что тех­нологическая эффективность очистки зерна пшеницы составляет 94...99%. Содержание полноценного зерна в отходах машины — до 0,6%. Масса машины А1-БКВ 310 кг.

Машина А1-БКР по конструкции и принципу действия не от­личается от машины А1-БКВ и предназначена для очистки риса-зерна от минеральных примесей и для обработки отходов камнеотделительных машин на мукомольных заводах. Производитель­ность ее 1,0...1,5 т/ч, частота колебаний вибростола 550 в минуту, амплитуда колебаний 5,5 мм, мощность электродвигателей 2 кВт, масса 540 кг.