Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
118
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
17.79 Mб
Скачать

мена вместе с воздухом поднимаются вверх, но на пути встреча­ ют козырек, от которого отражаются и, перелетая порог, попа­ дают в ворошитель, выводящий их из машины как очищенные семена. Легкие примеси, пыль и щуплые семена огибают ко­ зырек и засасываются в вентилятор, который выбрасывает их вместе с воздухом в воздухоочистительное устройство.

Машина приводится в движение от индивидуального элек­ тродвигателя через плоскоременную или текстропную передачу. От другого конца вентиляторного вала вращение передается главному валу машины. С этого вала вращение передается че­ рез пару шестерен ворошителю, от которого приводится во вра­ щение питающий валик (рис. IV—24).

Производительность машины 5 т семян в час;

необходимая

мощность электродвигателя 3,9 кВт.

 

 

Недостатками пневматического семеочистителя являются:

1) неуравновешенность системы привода сита,

что создает

вибрацию машины;

 

 

 

2) большие подсосы воздуха, что

значительно

увеличивает

количество воздуха, засасываемое вентилятором.

 

 

 

Техническая характеристика

 

 

пневматического семеочистителя МО

 

Частота вращения, об/мин

 

 

для

вентилятора . . . .

950

 

коренного в ал а ..................

360

 

Мощность

электродвигате­

4,5

 

ля. к В т

 

 

Габариты,

мм:

 

 

длинаХширинаХвысота

2215X1865X2128

Количество

выбрасываемого

5400

 

воздуха,

м3/ ч ............................

 

Масса,

к г .................................

750

 

П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Й Ч И С Т И Т Е Л Ь С Е М Я Н Ч С П

При двойной очистке хлопковых семян в машинах бурат—- пневматический семеочиститель или МХС — пневматический семеочиститель не обеспечивается достаточная очистка их и осо­ бенно плохо из семян отбираются крупные тяжелые примеси, ко­ торые при дальнейшей переработке семян вызывают усиленный износ и поломку машин (шелушителей, прессов).

Для улучшения очистки хлопковых семян была разработана

новая очистная машина — пневматический

чиститель

семян

(ЧСП). Машина ЧСП обеспечивает хорошую очистку

хлопко­

вых семян, упрощает технологическую схему

очистки

семян

иулучшает санитарное состояние очистного отделения завода. Машина ЧСП производит очистку хлопковых семян на осно­

ве разности аэродинамических свойств семян и примесей. Устройство машины очень простое и показано на рис. IV—25.

Через питатель 1, сделанный в виде шлюзового затвора, семена

91

поступают на наклонную плоскость машины 2 и по ней сполза­ ют в вертикальный аспирационный канал 3, в который снизу вентилятором нагнетается воздух. Количество подаваемого воз­ духа 4680 м3/ч при давлении 1570 Па. Вертикальный аспираци­

 

онный канал

имеет такое

мелкий сор,

сечение,

чтобы

скорость

щуплые семено

воздуха в нем была боль­

с боздухом 6 циклим

 

ше скорости

витания се­

 

мян. Благодаря этому по­

 

ступившие

семена

под­

 

хватываются

 

воздушным

 

потоком

и транспортиру­

 

ются вверх вместе с недо­

 

развитыми

семенами

и

 

легкими

примесями.

Тя­

 

желые примеси выпадают

 

по вертикальному

аспи­

 

рационному

каналу вниз

 

и при помощи шлюзового

 

затвора

4 выводятся

из

 

машины.

 

 

 

семян

 

Смесь воздуха,

 

и легких примесей подни­

 

мается

вверх

по аспира­

 

ционному каналу и посту­

 

пает

в осадительную ка­

 

меру

5

улиткообразной

 

формы.

На вертикальной

 

стенке этой камеры уста­

 

новлено

два

козырька

6,

 

один

из

которых

 

(верх­

 

ний) может изменять свое

 

положение.

 

Козырьки

 

предназначены

для

изме­

 

нения

направления

воз­

 

душно-семенной

 

смеси,

 

что улучшает

выделение

 

семян из воздушного по­

При поступлении в осадительную

тока.

 

скорость

воздуш­

камеру

но-семенной смеси резко снижается и становится ниже скорости витания семян. Благодаря этому чистые семена выпадают из воздушного потока, собираются в нижней части камеры и вы­ водятся из нее через шлюзовой затвор 7. Воздух вместе с лег­ кими примесями и наиболее легкой частью недоразвитых семян поднимается вверх камеры, откуда отводится в воздухоочисти­ тельное устройство (циклон).

92

Привод машины осуществляется от индивидуального элек­ тродвигателя мощностью 2,8 кВт через редуктор типа РШН 4,5/1500 с передаточным числом t = 18,9. От редуктора с по­ мощью цепных передач приводятся во вращение шлюзовые за­ творы. Кинематическая схема машины показана на рис. IV—26.

О

п -

47 о б /м и н

О

 

о

Ш л ю зо в ы й зат вор

О

 

О.

ш лю зовы й

затвор

о_

 

ручного

привооа

 

0_

п = 47 о б /м и н

£

Ш лю зовы й

з а т в о р

Ъ

 

 

 

\ *

 

 

 

ч

 

 

f l

М

 

 

 

n r t

 

 

t

/

 

Редуктор Рщн 4,511500,

1*18,9

 

 

 

\'

Рис. IV—26. Кинематическая схема машины ЧСП.

При испытании машины ЧСП на Янгиюльском масло-жиро­ вом комбинате получены следующие показатели [36]: произво­ дительность машины 120—150 т/сут семян, съем сора 50—55%, отделение тяжелых примесей 96—97%.

Техническая характеристика пневматического чистителя семян ЧСП

Съем сора,

% ........................................................

 

 

50

Количество воздуха, подаваемое вентиля­

1.3

тором в машину, мэ/ с ...........................................

 

Па .

Давление, создаваемое вентилятором,

1770—1570

Мощность

электродвигателя,

необходимая

7,0

для работы вентилятора, к В т ...........................

 

Мощность

электродвигателя,

необходимая

2,8

для работы машины, к В т ................................

 

 

Габариты, мм:

 

 

1160X1650X4004

длинаХширинаХвысота.......................

 

 

Масса, к г

.................................................................

 

 

740

У В Л А Ж Н И Т Е Л Ь Х Л О П К О В Ы Х С Е М Я Н

 

 

 

Хлопковые

семена при хранении

высыхают, что приводит

ж увеличению потерь масла в процессе их переработки.

93

С целью увеличения влажности семян было разработано не­ сколько конструкций увлажнителей. В настоящее время повсе­ местно применяется увлажнитель для хлопковых семян конструк­ ции ВНИИЖа (рис. IV—27). Этот увлажнитель состоит из че­ тырех основных узлов: увлажнительного шнека 1, питателя 2, пропарочной камеры 3 и виброжелоба 4.

Увлажнительный шнек представляет собой обычный шнек с вмонтированными форсунками, через которые впрыскивается распыленная вода. При транспортировке семена интенсивно пе­

ремешиваются, что способствует

равномерному

распределению

влаги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Увлажнительный шнек подает семена

в питатель, в нижней

 

части

которого

установлены

 

два

рифленых

валика,

имею­

 

щих

регулирующую

заслонку.

 

Подача

семян

 

регулируется

 

путем изменения размера ще­

 

ли, т. е. величиной

активного

 

слоя между валиком и регули­

 

рующей заслонкой.

Рифленый

 

валик приводится во вращение

 

от

индивидуального

электро­

 

двигателя через

редуктор та­

 

ким образом, чтобы обеспечить

 

частоту

 

его

 

вращения

 

2,8 об/мин.

 

 

заслонки по­

 

 

Конструкция

 

зволяет ей отодвигаться от ва­

 

лика

на

расстояние

до 150 мм,

 

что

представляет

максималь­

 

ную величину активного слоя.

 

Если между валиком и заслон­

 

кой попадает твердый предмет,

 

то заслонка отклоняется п про­

 

пускает

его.

Ниже

питателя

 

расположена

пропарочная ка­

Рис. IV—27. Схема увлажнителя

мера,

представляющая

собой

хлопковых семян.

прямоугольную шахту высотой

I

около 5 м. В верхней части ка­

меры расположены трубопрово­

ды для пара. Кроме того, на различной высоте примерно в ниж­ ней и средней части по периметру установлены швеллеры, кото­ рые имеют приваренные патрубки для подвода пара. Нижняя часть камеры также сделана на конус и снабжена двумя рифле­ ными валками с заслонками. Назначение этих рифленых вали­ ков — регулировать равномерность и скорость выпуска семян из камеры.

94

Ниже выпускных валиков расположен гибкий рукав, нап­ равляющий семена в виброжелоб. К боковым поверхностям его закрепляется вибратор, работающий при 2000 об/мин с ампли­ тудой колебания 3 мм. Вибратор приводится в движение от ин­ дивидуального электродвигателя. Внутри желоба установлена ситовая рама под углом 10° к горизонту. Верхняя часть желоба соединена с вентилятором, который отсасывает из пего воздух.

Работает увлажнитель следующим образом.

Семена, поступающие по увлажнительному шнеку, подверга­ ются увлажнению водой, подаваемой через форсунки. Затем ув­ лажненные семена поступают в питатель, откуда равномерно направляются в камеру для пропаривания. В эту камеру подает­ ся пар, который нагревает семена и способствует проникновению влаги внутрь семян. Часть влаги остается на поверхности семян. На сите виброжелоба семена подвергаются интенсивной про­ дувке воздухом. В результате этого семена охлаждаются и с них удаляется оставшаяся на поверхности семян влага.

Техническая характеристика увлажнителя хлопковых семян

Емкость

камеры питателя, м3 ...............................................

 

10

Емкость

увлажнительной камеры, м3 ...................................

 

27,5

Частота вращения рифленых валков, об/мин...................

 

2,8

Предел

изменения толщины активного слоя,

мм . .

. 0—150

Частота

вращения вибратора, об/мин...............................

 

2000

Амплитуда колебания виброжелоба, мм ............................

 

3

Суммарная мощность электродвигателей, кВт . . . .

25,1

3. МАШИНЫ ДЛЯ ОБРУШИВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНЫХ СЕМЯН

Очищенные семена поступают на обрушивание

(процесс раз­

рушения семенной оболочки).

 

 

В современных обрушивающих машинах используется толь­

ко динамическое воздействие на семена, так как оно очень эф­

фективно даже для семян, имеющих нежное ядро

(клещевина).

Динамическое воздействие может быть осуществлено при помо­

щи удара (например, рушки для подсолнечных семян) или сре­

за (например, хлопковые шелушители).

 

 

Рассмотрим некоторые механические свойства семян, кото­

рые надо знать, чтобы понять действие рушильных машин.

У Д Е Л Ь Н А Я Р А Б О Т А Р А З Р У Ш Е Н И Я С Е М Е Н Н О Й О Б О Л О Ч К И

 

Удельной работой разрушения семенной оболочки называет­

ся работа, совершаемая для разрушения 1 кг семян.

Исследования, проведенные в Краснодарском пищевом ин­

ституте, показали, что удельная работа

разрушения семенной

оболочки изменяется в зависимости от влажности семян. Резуль­

таты этих исследований показаны на рис. IV—28.

 

Исследованию подвергались подсолнечник (селекционный

сорт ВНИИМК 1646 и обычная заводская

смесь)

и клещевина

95

(заводская смесь). График (см. рис. IV—28) показывает, что удельная работа разрушения семенной оболочки подсолнечника возрастает с увеличением влажности семян, и при влажности 14,1% она достигает максимума; при более высокой влажности удельная работа разрушения уменьшается.

Последнее, видимо, следует объяснить тем, что при влажно­ сти семян, превышающей 14,1%, семенная оболочка сильно набу­ хает. В результате этого внутри нее появляются напряжения или микроскопические трещины, которые уменьшают работу внеш­ них сил, необходимых для разрушения оболочки.

Для клещевины зависимость удельной работы разрушения от

 

 

влажности

семян

со­

 

 

вершенно

иная,

чем

 

 

для

подсолнечных се­

 

 

мян,

что

объясняется

 

 

различным

строением

 

 

их семенных

оболочек.

 

 

Удельная

работа

раз­

 

 

рушения семенной обо­

 

 

лочки

клещевины при

 

 

увеличении

влажности

 

 

уменьшается

и

при

 

 

влажности семян 12,5%

 

 

имеет

наименьшую ве­

 

 

личину. При более вы­

Рис. IV—28. Изменение величины

удельной

сокой влажности удель­

ная работа разрушения

работы разрушения Лс семенной оболочки

семенной оболочки воз­

подсолнечных семян и семян клещевины

растает.

 

 

 

в зависимости от их влажности w:

 

 

 

 

1 — подсолнечные семена; 2 — семена

клещевины.

Для

разрушения

 

 

подсолнечных

семян

 

 

представляет

интерес

только восходящая ветвь кривой, так как в производственных условиях обрушивать семена с влажностью, превышающей 14%, почти никогда не приходится. При математической обработке опытных данных получены следующие уравнения для определе­

ния удельной работы разрушения семенной оболочки

(в Дж/кг):

для подсолнечника

 

Ас = 185 + 20ш°'705,

(IV—67)

для клещевины

 

Лс = 87,8 — 1,42 w -|- 4,55-10~6 е1'18ш ,

(IV—68)

где w — влажность семян, %■

 

Пользуясь уравнением (IV—67), нетрудно найти, что при изменении влажности семян от 0 до 14% удельная работа раз­ рушения семенной оболочки подсолнечных семян изменяется от 185 до 316 Дж/кг. Исследования показали, что прочность ядра

96

подсолнечных семян примерно равна прочности семенной обо­ лочки и определяется по соотношению

Ая = (1,05-v-l ,07) Ас.

(IV—69)

Таким образом, чтобы при обрушивании семян получить сеч­ ку, необходимо затратить работу, равную (2,05-1-2,07) А е.

Исследованиями также установлено, что при w — const удельная работа разрушения семенной оболочки больше для се­ мян больших размеров и меньше для семян меньших размеров. Поэтому удельная работа разрушения, определяемая по приве­ денным формулам, является средней величиной.

КОЭФФИЦИЕНТ УДАРА

Рассмотрим еще один важный показатель — коэффициент удара, или, как его иногда называют, коэффициент восстановле­ ния.

Коэффициент удара изменяется от 0 до 1 и является критери­ ем упругих свойств тела. При коэффициенте удара, равном 0,

тело пластичное; при коэффициенте удара,

равном 1,

тело впол­

не упругое.

 

 

 

И. В. Демин [40] определил коэффициент удара для подсол­

нечных семян

(табл. IV—2).

Т а б л и ц а IV—2

 

 

 

Коэффициент удара по

 

Составные части семян

чугуну

фанере

 

стали

Целые семена .............................

0,42

0,43

0,39

Я д р о ............................................

0,37

0,40

Л у зг а ............................................

0,33

Из этой таблицы следует, что подсолнечные семена относятся к телам, не вполне упругим.

Приведенные данные следует считать приближенными, так как они определены не в функциональной зависимости от влаж­ ности семян, от которой зависит их упругость.

БИЧЕРУШКИ

Машины, которые работают по принципу ударного воздей­ ствия на семена, могут быть двух видов: бичерушки и центро­ бежные рушки; теория и работа их различна.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ БИЧЕРУШКИ

Рассмотрим теорию, работу и конструкцию бичерушки. Если имеется два тела (рис. IV—29), которые обладают массами пц и т2 и движутся со скоростями щ и v2, то для того чтобы про­ изошел удар, необходимо соблюдение условия н2>Щ .

В теории удара рассматриваются два периода:

7—362

97

1)когда тела соприкасаются и получают скорость и;

2)после удара, когда тела начинают двигаться с разными скоростями за счет действия упругих сил.

Из теории удара известно, что в первый период (в момент

соприкосновения) скорость тел

тхух -f- m2v2

и ------ ;------ .

т1 + т2

Скорости тел во второй период (после удара)

. (о, — в,) т2 vx= и+ К - т1+т2

(у2уг) тх Ч = и + К mi + т2

(IV—70)

(IV—71)

(IV—72)

где К — коэффициент

удара, который, как указывалось ранее,

является ме­

рой упругости тел.

 

эти уравнения. Так как

Применим к рушильному барабану

масса и скорость семени по сравнению

с массой и скоростью

бичевого барабана

невелики,

то можно

принять, что т |» 0 и

t>i « 0 .

 

 

 

 

 

 

Рис. IV—29. К рассмотре­

 

 

нию теории удара.

 

Предположим,

что К — 0,

т. е. будем

считать, что удар неуп­

ругий. Тогда u = v 2.

удара v[=u\ скорость

барабана

Скорость рушанки после

после удара v'2 = и , т. е. при неупругом ударе семена будут дви­

гаться со скоростью, равной скорости бичей барабана; следова­ тельно, они не будут отбрасывать семена к деке.

Предположим, что К — 1, т. е. удар вполне упругий. Тогда u — v2.

Скорость рушанки после удара vi = v2-j-v2 — 2v2.

Скорость движения бичевого барабана V2 = v2, т. е. при упру­ гом ударе рушанка получает скорость, в два раза большую, чем скорость бичевого барабана, в то время как скорость бичевого барабана остается без изменения.

Но так как семена не являются вполне упругим телом, а име­ ют коэффициент удара, равный 0,42, то скорость рушанки после удара Vi — 1,4202-

Рассмотрение теории удара применительно к бичерушке при­ водит к выводу, что по возможности нужно стремиться к тому, чтобы рабочий орган бичерушки (бичи) имел упругость, с тем чтобы получить больший коэффициент удара.

98

бичеруш ка m ph

Внастоящее время типовой машиной для обрушивания под­ солнечных семян является бичерушка МРН (рушка Кудрявце­ ва—Васильева)

Рушка МРН (рис. IV—30) состоит из трех основных узлов:

питающего устройства, бичевого барабана и деки станины. Питающее устройство состоит из питающего бункера 1 (см.

рис. IV—30), рифленого питающего валика 2 и регулирующей заслонки 3.

Питающее устройство предназначено для регулирования ко­ личества поступающих семян и распределения их по длине ва­ лика. Этот процесс осуществляется благодаря определенному действию сил, которому подвергаются семена на валике. Семя, попадающее на работающий питающий валик, с одной стороны,

находится под действием силы тяжести G, направленной

верти­

кально вниз, и с

другой — под действием

центробежной

силы

С (рис. IV—31).

равнодействующей этих

сил R семена не­

Под действием

сколько приподнимаются и переходят в полувзвешенное состоя­ ние.

Семена в насыпи не рассыпаются по плоскости, потому что этому мешают силы внутреннего трения, которые обусловлива­ ют определенный угол естественного откоса. Однако, когда се­ мена находятся в полувзвешенном состоянии, силы внутренне­ го трения семян сведены к минимуму; следовательно, в этом случае масса по свойствам напоминает жидкость, поэтому она «растекается» по длине питающего валика.

Для регулирования количества подаваемых семян нужно изменить положение заслонки по отношению к питательному ва­ лику. Слой семян, проходящий между заслонкой и поверхно­ стью питающего валика, называется активным слоем. Количе­ ство семян, подаваемое питающим валиком, складывается из объема семян, находящихся во впадинах между рифлями, и объема семян, проходящих активным слоем.

Таким образом, при передвижении заслонки изменяется про­ изводительность питающего валика за счет изменения величи­ ны активного слоя. Количество семян, поступающее в углубле­ ния между рифлями валика, может быть изменено при измене­ нии частоты вращения валика.

Правильная работа питающего валика имеет большое значе­ ние для хорошей работы бичерушки. Если питающий валик по какой-либо причине будет распределять семена по всей длине неравномерно, то в том месте, куда поступает большое количе­ ство семян, бичевой барабан не успеет их переработать. В этом месте образуется недоруш или целяк. Наоборот, в том месте, куда поступает малое количество семян, будет образовываться сечка.

т

99

О

о

ФШ7

Рис. IV—30. Бичерушка типа МРН.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ