книги из ГПНТБ / Мельников, Е. М. Обогащение промежуточных продуктов на крупозаводах

Для частиц, имевших форму, отличную от шаровид­ ной, принимаем так называемый эквивалентный диаметр.

Таким образом, повышению эффективности разделе­ ния способствуют увеличение эквивалентного диаметра, плотности и коэффициента трения тяжелой частицы от­ носительно легкой.

Шелушеные и нешелушеные зерна имеют достаточно близкие характеристики, поэтому ожидать их устойчи­ вого транспортирования в разных направлениях не при­ ходится. На деке пневмостола по существу мы получаем лишь распределение смеси по ее ширине, а вывод про­ дуктов осуществляется в направлении, перпендикуляр­ ном распределению смеси.

Элементы теории самосортирующих крупоотделителей.

Практически теория работы самосортирующих (самотеч­ ных) крупоотделителей не разработана, и мы ограничим­ ся некоторыми положениями, связанными с влиянием от­ дельных параметров на эффективность процесса.

Как известно, основным фактором, влияющим на про­ цесс разделения, является самосортирование смеси. Наи­ более эффективным самосортирование будет при по­ слойном движении продукта, которое особенно интенсив­ но в случае, когда

где /о — угол внутреннего трения смеси; /т — угол трения смеси об опорную поверхность;

а — угол наклона опорной поверхности.

Угол трения продуктов по ткани и ситу обычно боль­ ше 40°, тогда как угол внутреннего трения продуктов составляет 32—34°, и угол наклона сита выбирается в пределах 35—-38°. В этом случае частицы продукта, ока­

40

завшиеся в верхних слоях, начинают скользить вниз. Теоретически частицы нижнего слоя не должны двигать­ ся, так как угол их трения об опорную поверхность боль­ ше угла наклона поверхности. Но вследствие реакции верхних слоев начинается движение и нижних слоев. Очевидно, скорости движения слоев различны, верхний слой движется со значительно большей скоростью. Эго обстоятельство является весьма важным, так как дви­ жущиеся с большой скоростью верхние слои, состоящие преимущественно из нешелушеных зерен, при достиже­ нии сита просеиваются с меньшей интенсивностью, чем шелушеные зерна, движущиеся в нижних слоях.

При малых углах наклона кузова выход прохода не­ велик, так как условия просеивания неблагоприятные. С увеличением угла наклона возрастает скорость продук­ та на сите и количество прохода. Несколько увеличи­ вается и количество нешелушеных зерен в проходе, что объясняется большим извлечением прохода. Дальнейшее увеличение угла наклона приводит к значительному со­ кращению количества прохода, что является следствием увеличивающейся скорости продукта.

Длина зоны самосортирования оказывает существен­ ное влияние на выход и качество прохода и схода. С уве­ личением длины зоны самосортирования уменьшается длина открытого участка сита и, естественно, снижается количество прохода. Содержание нешелушеных зерен в проходе уменьшается, так как просеиваются лишь самые нижние слои, в которых нешелушеных зерен мало. Как отмечалось выше, для получения сходового продукта,, со­ держащего мало нешелушеных зерен, необходимо зна­ чительно уменьшить зону самосортирования. Это приво­ дит к просеиванию большого количества продукта, и в конце спта смесь шелушеных и нешелушеных зерен дви­ жется сравнительно тонким слоем. Хотя при этом преи­ мущественно просеиваются шелушеные зерна, количест­ во просеивающихся нешелушеных зерен также велико. Для поддержания необходимой толщины слоя у боко­ вых стенок ситового кузова устанавливают планки, кото­ рые сдвигаются к концу сита, т. е. уменьшают попереч­ ный размер ситового кузова.

Выход продукта при отсутствии зоны самосортирова­ ния невелик, так как трение продукта по оиту выше, чем по ткани, и продукт движется очень медленно толстым слоем, что затрудняет просеивание. В дальнейшем с уве­

41

личением длины зоны самосортирования количество про­ хода несколько возрастает, а затем вновь начинает па­ дать. Другими словами, для достижения необходимой скорости движения достаточно короткой (до 20 см) дли­ ны зоны самосортирования.

КРУПООТДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

В данном разделе в общих чертах дано описание устройств, применяемых в настоящее время крупоотдели­ тельных машин: падди-машин, крупоотделителя БКО, крупоотделителя Беспалова, пнев(матических сортиро­ вальных столов. Излагаются также сведения о менее из­ вестных машинах — радиальном крупоотделителе Лебе­ дева, зерноситовеечной машине, а также нескольких ма­ шинах, применяемых на зарубежных рисо- и овсозаводах.

Падди-машина. Имеет две основные части: станину с приводным механизмом, сортировочный стол с каналами, приемным и выпускным устройством.

Сортировочный стол представляет собой металличе­ ский кузов, в котором в два или три яруса расположены рабочие каналы, и находится на двух соединенных попарно качающихся опорах, изготовленных в виде кру­ говых сегментов и удерживающихся на раме при помощи сильных прижимных пружин (рис. 15).

42

Приемное устройство (рис. 16) представляет собой желоб, расположен­ ный по всей длине сорти­ ровочного стола и разде­ ленный в продольном на­ правлении на два отделе­ ния перегородкой. В пер­ вом отделении, в середину которого поступает про­ дукт, имеются наклонные клапаны, которые способ- :твуют распределению продукта равномерно по всей длине.

При помощи звездооб­ разной рукоятки клапаны могут поворачиваться, в результате чего изменяет­ ся зазор между нижней кромкой клапана и дном

желоба.

В продольной перегородке имеются отверстия, через которые продукт поступает ipaiBHOMepno по всей длине в другое отделение желоба. Отверстия прикрыты задвиж­ ками, которые можно закрывать и открывать при помо­ щи звездообразных рукояток. С другой стороны второго отделения имеются отверстия, через которые продукт поступает в рабочий канал. Три отверстия закрыты об­ щим шибером, который открывается рукояткой, находя­ щейся в торцевой стороне стола. Каждое отверстие может закрываться отдельным шибером. Это делается в случае недогрузки машины, когда требуется выключить часть каналов из работы.

В каналы верхнего яруса продукт поступает непо­ средственно из отверстия, в каналы нижних ярусов — через вертикальные каналы, расположенные в призмах отражательных стенок вышележащих каналов.

У входа из рабочих каналов установлены вертикаль­ ные жестяные пластины, удерживаемые пружинами. Пластины можно поднять выше уровня днища каналов, образуя пороги нужной высоты. Из рабочих каналов про­ дукт выходит через сборные лотки, находящиеся по обе­ им сторонам кузова.

43

Привод машины находится под сортировочным сто­ лом и осуществляется от электродвигателя, на валу кото­ рого находится клиноременный шкив с регулируемой шириной. Клиноременная передача от двигателя приво­ дит во вращение контрпривод. Число оборотов изменяют перемещением двигателя в салазках при помощи шпин­ деля и маховичка. При перемещении двигателя ремень ослабляется или натягивается. При ослаблении ремня ширина шкива уменьшается, тем самым увеличивая диа­ метр рабочей части последнего. Это приводит к умень­ шению числа оборотов контрпривода. При натяжении ремня наблюдается противоположная картина.

От шкива контрпривода плоским ремнем вращение передается на дисковый массивный маховик, на валу ма­ ховика имеется кривошипно-шатунный механизм, сооб­ щающий кузову возвратно-поступательное движение.

Угол наклона сортировочного стола регулируют штурвалом. Стол шарнирно укреплен на качающейся ра­ ме и фиксируется в определенном положении механиз­ мом, состоящим из кривошипа и передвигающейся по хо­ довому винту гайки. Когда кривошип находится в верти­ кальном положении, сортировочный стол со стороны штурвала находится в верхнем положении. При отклоне­ нии кривошипа он опускается.

За процессом сортирования можно наблюдать через смотровые окна. Техническая характеристика машин при­ ведена в таблице Т.

Машина работает хорошо в том случае,’ когда днище и боковые стенки каналов хорошо отшлифованы. При загрязнении или наличии коррозии стенок и днища реко­ мендуется перед началом работы хорошо их отшлифо­ вать мелким гравием, песком, наждаком и т. д.

Верхний и нижний выходы из каналов перекрывают картоном. Картон прижимают при помощи стальных пластин, образующих пороги. В каналы подается шли­ фующий материал, машину включают на 2—3 ч, после чего поверхность хорошо отшлифовывается.

Фирма «Schule» (ФРГ) предлагает новую модель падди-машины. Основная особенность машины заклю­ чается в том, что регулируемым параметром является не частота колебаний, а их амплитуда. Кроме того, несколь­ ко необычно расположен привод; по-другому сделаны опоры кузова. Сортировочный стол опирается на опорные катки с резиновыми бандажами. Приводной механизм

44

расположен на несущей раме сортировочного стола и состоит из электромотора, вращающего через клиноре­ менную передачу горизонтально расположенный махо­ вик. На маховике имеется эксцентриковый механизм с изменяющимся эксцентриситетом для сообщения столу возвратно-поступательного движения.

При перемещении рычага вдоль обода маховика по­ ворачивается верхний эксцентрик относительно нижнего, тогда эксцентриситет увеличивается или уменьшается, что, в свою очередь, увеличивает или уменьшает ампли­ туду колебаний.

Трехъярусный крупоотделитель БКО. Изготавливает Харьковский завод треста Спецэлеватормельмаш (рис. 17). Рабочим органом его являются три ряда на­ клонных столов с днищами из ячеистых листов. Каждый ярус работает параллельно. Наличие трех ярусов втрое увеличивает производительность установки.

45

Рабочая поверхность каждого сортировочного стола представляет собой металлический лист толщиной 1,3— 1,4 мм со штампованными ячейками своеобразной формы. Наклон столов в поперечном направлении постоянен и составляет 3,5—5°. В продольном направлении угол на­ клона регулируется механизмом угла цаклона, состоя­ щим из вала 11 с правой и левой резьбой на концах и двух наклонных рычагов 10. Механизм приводится в действие вручную штурвалом через червячную передачу. При вращении штурвала вращается и вал механизма из­ менения угла наклона столов. В свою очередь, вследствие вращения вала 11 перемещаются ходовые гайки, к кото­ рым шарнирно крепятся наклонные рычаги. Если ходо­ вые гайки перемещаются к середине вала, угол наклона рычагов к горизонту уменьшается, и верхний край стола опускается вниз. Следовательно, угол наклона сортиро­ вочных столов уменьшается. Если же ходовые гайки бу­ дут передвигаться к концам вала, то угол наклона стола увеличится.

Возвратно-поступательное движение сортировочным столам сообщается приводным механизмом, состоящим, из вала 1 и эксцентрикового механизма 12, соединенного рычагами с сортировочными столами. Приводной вал, вращающийся в подшипниках, установленных на стани­ не 2, через клиноременную передачу приводится в движе­ ние от электродвигателя. На двигателе устанавливаются сменные шкивы, посредством которых можно менять ча­ стоту колебаний (216, 230 и 240 в 1 мин). Частичное уравновешивание машины производится установленным на приводном валу балансиром 3.

Работа приводного механизма и механизма, регули­ рующего угол наклона сортировочных столов, хорошо видна из кинематической схемы крупоотделителя (рис. 18). Из кинематической схемы видно, что неподвижными являются точки Д и А, которые служат соответственно опорами стоек, на которых крепится нижний край стола и приводной вал с эксцентриком 1. Звену 3 эксцентрик 1 через шатун сообщает колебания, близкие к гармониче­ ским. Точка G является опорой верхних стоек стола и при установившемся процессе неподвижна, так как связана звеньями 6 и 7. Однако при вращении штурвала 9 чер­ вячной пары вращается винтовая пара, и гайка переме­ щается вдоль винта. Винт установлен параллельно оси приводного вала А, поэтому при перемещении гайки из-

46

в точке А. Расположение всех звеньев таково, что пере­ мещение точки G не вызывает практически нару­ шения поступательного движения сто'ла, хотя изменяет угол его наклона и угол наклона линии колебаний к го­ ризонтали. Пружина 11 служит для снятия нагрузок с шарниров и звеньев.

Над самой высокой стороной верхнего стола на стой­ ках укреплено приемное устройство 4 с распределителем 8 (см. рис. 17). Приемное устройство представляет собой прямоугольный (в плане) лоток, имеющий наклон в ту же сторону, что и сортировочные столы, но под меньшим углом к горизонту. Дно лотка также выполнено из сталь­ ного листа с ячейками, способствующими перемещению продукта вверх. Перемещаясь вверх, продукт равномер­ но распределяется по дну лотка и тремя одинаковыми потоками поступает параллельно на каждый ярус. Лоток не должен иметь поперечного наклона, так как в-этом случае продукт не будет распределяться равномерно.

Шелушеный продукт выводится из машины в лоток 13, нешелушеный продукт (смесь шелушеных и нешелушеных зерен) — через лоток 7. На боковой стороне сто­ лов имеются задвижки, при помощи которых регулируют количество продукта, возвращаемого на повторное со­ противление. Цель регулирования заключается в том, чтобы получить минимальное количество этого продук­ та-■при высоком качестве основных продуктов.

48

11 рам, из них девять рабочих (верхняя — крышка, ниж­ няя — дно). В каждой рабочей раме имеется пять кана­ лов.

Следовательно, в одном кузове имеется 45 каналов, а всего в машине 90 каналов. Рабочий элемент машины состоит из трех последовательно расположенных друг над другом каналов и соответственно рам.

Каждая верхняя' в группе рама является приемной и принимает продукт на пять каналов. Остальные две рамы ( 5 X 2 кан'алов) принимают продукт с выше распо­ ложенной рамы. Всего в корпусе имеется три группы рам; так как каждая верхняя рама является приемной, то в корпусе всего три приемных рамы, или 15 приемных каналов.

Следовательно, продукт, поступающий в один корпус крупоотделителя, требуется распределить на 15 равных частей по числу приемных каналов.

Нижний сход из каждого рабочего канала (со всех, рам в группе) выводится из машины в вертикальный вы­ водной канал. Верхний сход с приемного рабочего кана­ ла не выводится из машины, а по гладкому наклонному днищу, расположенному под наклонным рифленым дни­ щем, поступает в следующий — назовем его первый кон­ трольный — канал. Из канала верхний сход снова таким же образом поступает во второй контрольный ка­ нал, и уже из второго контрольного канала верхний сход выводится из машины.

Распределить продукт по рабочим (приемным) кана­ лам трудно. Направление продукта на приемные рамы