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

Частицы, просеившиеся через сито, попадают в коль­ цевой лоток 4, откуда скребками 24 выводятся в выход­ ной патрубок 41.

Сходовой продукт достигает верхней кромки сито­ вого пароболоида, сбрасывается с него в лоток 13, откуда гонками 14 выводится в выходной патрубок 11.

Ситовой рабочий орган укреплен на ступице 7, которая'насажена на конический хвостовик 22 вертикально­ го вала 31.

Во вращательное движение оито приводится элект­ родвигателем. Колебательные движения осуществляют­ ся эксцентриком 36 горизонтального вала, на который опирается вертикальный вал. Вал с эксцентриком при­ водится от того же электродвигателя.

В вибросортировке предусмотрена очистка сит щет­ ками 21.

Техническая характеристика центробежной вибросортировки ЦВС

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КРУПООТДЕЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Повышение эффективности падди-машин. Падди-ма-

шины являются наиболее эффективными машинами для продуктов сортирования риса, однако ча-сто на крупоза­ водах эти машины не дают высокого эффекта в резуль­ тате неправильной регулировки.

Прежде всего необходимо правильно подобрать ки­ нематические и установочные параметры, а также до­ биться равномерного распределения продукта по кана­ лам. Регулируемыми параметрами падди-машины яв­ ляются угол наклона канала и частота колебаний, при­ чем эти параметры связаны между собой. Уменьшение угла наклона кузова обычно ведет к повышению частоты.

70

Частота и амплитуда связаны между собой амплитуд­ ным ускорением. Таким образом, изменяя оз или А, мы практически изменяем амплитудное ускорение.

Между амплитудным ускорением и углом наклона ка­ нала существует прямая зависимость.

Однако эффективность крупоотделения при разных углах наклона канала (при оптимальном значении для каждого угла наклона) неодинакова и имеет экстремаль­ ный характер с максимумом при угле наклона 2—4°. Поэтому не следует чрезмерно уменьшать или увеличи­ вать угол наклона канала, а при регулировке лучше из­ менять кинематические параметры.

Следует остановиться на существенном недостатке привода современной падди-машины. Вариатор колеба­ ний падди-машины не обеспечивает стабильной частоты колебаний. Изменение же частоты колебаний всего на 1—2 в минуту может нарушить режим сортирования. Поэтому -на предприятиях часто отказываются от вариа­ тора, устанавливая определенную частоту колебаний, а регулирование производят изменением угла наклона ку­ зова.

Перспективными представляются падди-машины с из­ меняющейся амплитудой колебаний, так как амплитуда является менее чувствительным параметром.

На эффективность крупоотделителя в значительной степени влияет нагрузка. Чрезмерная нагрузка приводит к неудовлетворительной эффективности. Экспериментами установлено, что нагрузка на один канал при сортиро­ вании продуктов шелушения риса не должна превышать 1,5 кг/мин. Однако -существует'-и другая зависимость, а именно — предельная нагрузка зависит и от состава сме­ си. Чем больше нешелушеных зерен содержится в смеси, тем меньше предельная нагрузка на канал. Так, на Крас­ ноармейском крупокомбинате получены следующие ре­ зультаты (табл.10).

Из данных таблицы следует, что почти на всех ма­ шинах получен удовлетворительный нижний -сход, а верх­ ний сход содержит еще значительное количество ядра. При сортировании с-меси, содержащей 51—44% нешелу­ шеных зерен, -нагрузка заметно снижается.

При оптимизации процесса и снижении нагрузки, до 0,367 кг/м.ин на один канал смесь почти полностью раз­ деляется.

71

Дальнейшее повышение эффективности падди-сепа- раторов может быть направлено по линии оптимизации геометрических характеристик рабочих органов и при­ менения других материалов для их изготовления, имею­ щих отличные от стали коэффициенты трения.

Исследования В. Д. Бабченко показали, что возмож­ но несколько повысить эффективность падди-сепаратора, если снизить трение зерна о боковые стенки и увеличить его о днище. Автор считает, что максимальный эффект может быть достигнут при коэффициенте трения зерна о днище, равном коэффициенту внутреннего трения, и меньших коэффициентах трения о боковые стенки. В. Д. Бабченко считает, что ни ширинга канала, ни угол наклона боковых стенок не оказывают влияния да эф­ фективность разделения смеси. Наши исследования по­ казали, что на эффективность сортирования влияют раз­ меры элементов боковых стенок, поэтому нельзя считать, что геометрия канала современных машин является опти­ мальной. В существующих падди-машинах можно ре­ конструировать каналы так, чтобы можно было повы­ сить ее эффективность. Эта реконструкция заключается

вследующем.

Вднище канала, на уровне предпоследнего элемента (считая от верхнего), врезается металлотканое сито с

размером отверстий 4—4,5—5 мм (или штампованное — 3,5x20). Через сито отбирается часть продукта, идущего в верхний сход, причем отбираются преимущественно шелушеные зерна. Выделенный проходом продукт направ­ ляется на последующий канал или может быть направ­ лен на другую машину. Подобная реконструкция позво­ ляет значительно увеличить нагрузку на машину.

С увеличением нагрузки происходит постепенно уве­ личение содержания нешелушеных зерен в нижнем сходе или шелушеных в верхнем. В данном случае мы доби­ ваемся высокой частоты нижнего схода, не обращая вни­ мания на повышенное содержание ядра в верхнем, таккак это ядро будет извлечено проходом сита.

На падди-машинах, изготавливаемых в ГДР, на вы­ ходе верхнего схода имеются регулируемые по высоте порожки. Ими обычно не пользуются, хотя в определен­ ных условиях их применение может повысить эффект крупоотделения.

Далее следует подумать о совершенствовании рас­ пределительного механизма, который в существующих

73

машинах не совсем удачно распределяет продукты по каналам.

В результате самосортирования в распределительном устройстве в крайние каналы поступает продукт, содер­

Для повышения чистоты сортирования Г. Я. Бергер рекомендует различные схемы движения продукта в ка­ налах падди-машины с одинарным или двойным конт­ ролем верхнего схода.

Реализация данных схем возможна, однако не всегда целесообразна. Например, при малой концентрации не­ шелушеных зерен в исходном продукте загрузка конт­ рольных ярусов будет недостаточной, что ухудшит эф­ фект разделения. Кроме того, даже при хорошей загруз­ ке каналов состав продуктов, сортируемых на разных ярусах каналов, будет различным, а изменение состава смеси ведет к изменению параметров машины.

Повышение эффективности крупоотделителей с плос­ кой сортирующей поверхностью. Улучшить работу крупо­ отделителей с плоской сортирующей поверхностью мож­ но по-разному. Прежде всего большое значение имеет форма ячеек. Как показали первые испытания японской машины «Satake» и отечественного крупоотделителя БКО, ячеистая поверхность этих машин неудовлетвори­ тельно сортирует смесь. Если верхний слой содержал не­ значительное количество нешелушеных зерен, то в ниж­ нем сходе содержание ядра достигало 30%• Б. В. Жиганков полагает, что форма и размеры ячей не соответ­ ствуют размерам зерен, выращиваемых в СССР.

Не случайно лучший технологический эффект был по­ лучен в крупоотделителе, на контрольном участке кото­ рого (третья стадия) была использована поверхность куколеотборника с более глубокими ячеями.

Перспективным является также изменение угла виб­ рации. Опытами установлено, что уменьшение угла виб­ рации с 54 до 30° позволило получить нижний сход с со­ держанием ядра в количестве не более 1% - Однако нуж­ но помнить, что уменьшение угла вибрации, желатель­ ное на контрольном участке, может оказаться не совсем приемлемым на основных участках. При уменьшении угла вибраций следует ожидать менее устойчивой рабо­ ты машины, так как небольшие изменения нагрузки, угла

74

наклона поверхности и другие факторы могут нарушить режим работы крупоотделителя.

Поэтому возможно компромиссное решение, а имен­ но — использование переменного угла вибраций с тем, чтобы его наименьшее значение приходилось на конт­ рольный участок. Технически это осуществить несложно изменением угла наклона нижней опоры. Линия колеба­ ний при расположении опорных стенок под разными угла­ ми к горизонту изменяет и угол наклона линии колеба­ ний.

Возможны и другие способы повышения эффектив­ ности крупоотделителя, связанные с изменением харак­ тера движения и распределения продуктов по деке.

В частности, предлагается осуществить по-иному вы­ вод нижнего схода с деки крупоотделительной машины. Это предложение (Б. В. Жиганков) заключается в том, что закрываются нижние сливные окна, и нижний сход отбирается через боковые окна внизу. В этом случае практически будет отсутствовать контрольный участок (третья стадия), так как продукт будет перемещаться слоем в несколько зерен, а не в одно зерно. При этом происходит более тщательный отбор шелушеных зерен из нижнего схода благодаря более длительному сорти­ рованию. Кроме того, можно отказаться от промежуточ­ ной фракции, которая возвращается на повторное сорти­ рование. Все это позволяет несколько повысить произво­ дительность машины и улучшить эффективность разде­ ления.

Состояние рабочей поверхности, форма, глубина 'риф­ лей, их забиваемость мучкой в данном случае сущест­ венного значения не имеют, так как смесь слоем в одно зерно не сортируется.

Другим возможным направлением является отказ от продольного наклона деки и вывод шелушеных и нешелушеных зерен через соответственно верхнюю и нижнюю стенки. Это сократит время пребывания сортируемой сме­ си на деке и увеличит производительность установки.

Теоретически оправданным может быть изменение формы деки, например изготовление деки не плоской, а вогнутой или выделение внизу участка с меньшим .на­ клоном. В этом случае нешелушеные зерна будут задер­ живаться на деке и обеспечивать постоянный подпор слоя, при котором более полно выделяются шелушеные зерна, находящиеся длительное время внизу.

75

Совершенствование самосортирукнцих крупоотделителей. Самосортирующие крупоотделители особенно успешно могут быть применены для сортирования про­ дуктов шелушения риса. Однако их возможности далеко не исчерпаны, и имеется много путей для улучшения ра­ боты.

Прежде всего необходимо обеспечить правильный ре­ жим работы и не бояться излишних заворотов. Часто во избежание излишних заворотов режим работы устанав­ ливают так, что нарушается главный принцип крупоотделителей, т. е. выделение такого количества продукта с разных сит, при котором обеспечивается наибольшая чис­ тота его. Например, на одном сите может быть получено разное количество (прохода и схода. Предположим, что сход возвращается на повторное сортирование, и, чтобы уменьшить количество этого продукта, увеличивают ко­ личество прохода. При этом в проход попадает больше нешелушеных зерен. При незначительном количестве схода проход будет мало отличаться от исходного про­ дукта,^. е. крупоотделитель будет выполнять лишь транс­ портную операцию.

Так, на Керченском комбинате был снят баланс ряда крупоотделителей КГМ, который показывает, что режим работы этих крупоотделителей был далеко не оптималь­

ным (табл. 11).

Возьмем, к примеру, крупоотделитель № 3. Как вид­ но из баланса, при общем количестве продукта, посту­ пающего на крупоотделитель, равном 80%, сходом по­ лучено всего 2%. Даже если бы этот сход состоял цели­ ком из нешелушеных зерен, то и тогда сходом было бы выделено около половины всех нешелушеных зерен. В данном же случае практически роль верхнего кузова и второго контрольного сведена к нулю, и весь процесс ве­ дется на третьем контрольном кузове. Также неудовлет­ ворительно ведется процесс и на этом сите, так как схо­ дом получено всего 7% из 78% поступающего продукта. Количество нешелушеных зерен в продукте, поступаю­ щем на третье сито, невелико, поэтому при таком режи­ ме ожидать извлечения большого количества нешелуше­ ных зерен не приходится.

Каким был бы, примерно правильный режим работы крупоотделителя?

На правом сите нужно было бы проходом получить около 60—70% продукта и проходом третьего сита соот-

76

ветственно столько же — 60—70%; на сходовом конт­ рольном сите можно было бы сходом получить 20—30% 'продукта, остальные 80—70% — проходом.

Таким образом, возврат продукта увеличился бы, но эффективность крупоотделения возросла бы несомненно и получить ядро с содержанием нешелушеных зерен до 1% не представляло бы никакого труда. Кроме того, об­ ращает на себя внимание слишком малый угол наклона кузовов (32°) и одинаковая длина зоны самосортирования на кузовах (800 мм). Нагрузка на 1 см ширины ку­ зова 36,4 кг/см-ч — мала, с увеличением возврата ее

77

можно было бы поднять до 50—60 кг/см • ч, что позво­ лило бы более равномерно и слоем большей толщины за­ грузить крупоотделитель.

Аналогичная картина наблюдалась и на других крупоотделителях.

Следовательно, правильное распределение продуктов на крупоотделителях является непременным условием их успешной работы. Отмеченные недостатки характерны и для других заводов, где работают эти .крупоотделители.

Обычно на крупозаводах приходится применять не­ сколько последовательно установленных крупоотделителей, поэтому очень важно правильно направлять продук­ ты с одной установки на другую. К сожалению, продук­ ты не всегда правильно направляются как внутри каждой машины, так и среди группы машин. Можно встре­ тить совместное направление схода и прохода одного из кузовов, или, например, на контрольный для ядра крупо­ отделитель направляется не проход контрольного сита, где сортируется проход верхнего сита, а проход сита, где сортируется сход верхнего сита, и т. д. Все это при­ водит к неудовлетворительному сортированию.

Большое значение имеет правильный выбор сит. Изза отсутствия специальных сит приходится пользоваться сеткой, применяемой в строительстве. Эта сетка, как правило, выполнена с большим отклонением размеров отверстий от номинального. Размер отверстий сит в зна­ чительной степени влияет на эффективность крупоотделения и производительность установки. Лучшие резуль­ таты для риса получены на ситах с размером отверстий 5 x 5 мм и особенно 4X4 мм. Однако сита с размером от­ верстий 4X4 мм имеют малую производительность, и поэтому лучше применять сита с отверстиями 5X5 мм.

Такие сита необходимо применять для отбора ядра. Для отбора же нешелушеных зерен следует использо­ вать сита с большим размером отверстий, например 6x6 мм. Для сортирования продуктов шелушения Овса обычно применяют сита с размером отверстий, большим на 0,5—1 мм. Лучшие результаты могут быть получены при применении сит не с квадратными, а с прямоуголь­ ными отверстиями, ширина которых на 1—1,5 мм мень­ ше длины.

Улучшение работы кру.поотделителей может быть до­ стигнуто при более рациональной схеме с использова­ нием одного, двух и трех ситовых кузовов в одной уста-

78