
книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие
.pdfбарабану. Для изменения количества семян, проходящих через машину, служит заслонка.
Ножевой барабан укреплен на валу 4 машины. На самом ба рабане при помощи винтов крепится 21 трехгранный нож 3.
Рис. IV—44. Ножевой шелушитель для хлопковых семян.
Каждый из таких ножей имеет шесть режущих кромок, из кото рых только одна находится в работе. По мере ее износа нож по ворачивается и таким образом обновляется режущая кромка.
Дека ножевого шелушителя набрана из пластинчатых колос ников с прикрепленными к ним от 1 до 10 ножей 6 в зависимости от влажности обрушиваемых семян. При помощи эксцентрико вого устройства 7 дека может придвигаться к ножевому бараба ну или отводиться от него. При этом изменяется расстояние меж
9 |
131 |
ду ними, а следовательно, и степень измельчения семян. Так как зазор по всей длине постоянный, то в этой шелушильной ма шине разрушенные частицы будут меньше подвергаться вторич ному измельчению, чем в дисковых шелушптелях, что уменьшает замасливание отходящей лузги.
Ножевой барабан имеет диаметр 596 мм и работает при 950 об/мин, чему соответствует его окружная скорость 29,6 м/с; поэтому для хорошей работы барабана необходима его тщатель ная балансировка. Балансировка ножевого барабана может осу ществляться так же, как и барабана бичевой рушки.
Ножевой шелушитель работает следующим образом. Посту пающие в питающий бункер семена питающим устройством рас пределяются по длине ножевого барабана и подаются в щель между ножевым барабаном и декой. В этой щели семя подвер гается воздействию ножей барабана и деки, под действием ко торых оно разрезается. Разрезанные семена, пройдя щель меж ду ножевым барабаном и декой, выбрасываются в выводное от верстие машины в виде рушапки.
Ножевой шелушитель дает лучшие результаты по шелуше
нию хлопковых семян, |
чем дисковый; однако при |
попадании |
с семенами различных |
твердых предметов (камней, |
гаек, бол |
тов) ножевой шелушитель подвергается порче, что является его существенным недостатком.
Техническая характеристика ножевого шелушителя
Частота вращения, об/м ин ....................950
Мощность электродвигателя, кВт . . . |
10 |
Габариты ножевого барабана, мм: |
596X760 |
диаметрХдлина.................................. |
5. МАШИНЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ РУШАНКИ
Выходящий из рушильных машин продукт — рушанка — со стоит из ядра, лузги, недоруша и сечки. Рушанка подвергается дальнейшей переработке — разделению на составные части. Не обходимость разделения рушанки вызвана следующим обстоя тельством. Лузга имеет большую пористость и содержит мало масла. При дальнейшей совместной переработке с высокомас личным ядром она будет поглощать значительное количество выделяющегося масла, что увеличит потери масла в процессе производства. Кроме того, увеличивается объем перерабатывае мого сырья и производительность оборудования снижается. И, наконец, ухудшается качество получаемого масла за счет восков, которые переходят в него из лузги.
Структурное разнообразие рушанки масличных семян и фи зические свойства частиц, составляющих ее, соответствующим образом определяют способы и конструкции машин для отделе-
132
ния оболочки от ядра. Применяемые при этом машины можно разбить на две группы: машины, разделяющие рушанку по раз мерам на ситах и в воздушном потоке по аэродинамическим свойствам (аспирационные вейки, шельмашины, пурифайеры, веечные машины для горчичной рушанки); машины, разделяю щие рушанку на ситовых поверхностях (двойные встряхиватели, биттер-сепараторы).
АСПИРАЦИОННАЯ ВЕЙКА М1С-50
Подсолнечную рушанку разделяют в аспирационной вейке Ml С-50 (рис. IV—45), которая состоит из рассева 1 и аспираци онного корпуса 8.
t~ -------------- — ___________________ Ш5
ОШ
Рис. IV—45. Аспирационная вейка Ml С-50.
Рассев вейки предназначен для разделения рушанки на фракции примерно одного размера. Это необходимо для того, чтобы в аспирационном корпусе более контрастно проявилось различие в аэродинамических свойствах лузги и ядра. В аспи рационном корпусе происходит разделение полученных с рассе ва фракций на ядро и лузгу.
Рассев представляет собой деревянный короб 2, который по
133
длине разделен на две половины. В каждую половину рассева вставлено три яруса сит 3 с уклоном 3—5°, которые образуют ситовую поверхность. Под каждым рядом сит имеется поддон 4 из листовой стали для передачи полученной фракции на следую
щее сито или же для отвода ее.
Номера устанавливаемых сит зависят от размера перераба тываемых семян. На рис. IV—46 показан типовой набор сит.
Рассев подвешивается к перекрытию 5 (см. рис. IV—45) или к стеллажу при помощи четырех подвесок 6, Подвески бывают двух видов: а) металлические тяги, имеющие в нижней части шаровую поверхность, на которую опирается рассев; б) сталь ные тросы, перебрасываемые через блок (нижний конец троса закрепляют на боковой поверхности рассева при помощи кли нового зажима).
При работе рассев совершает круговое поступательное дви
жение. Для |
этого используется |
вертикальный приводной вал |
|
(позиция 7 |
на |
рис. IV—45) |
с самобалансным приводом |
(рис. IV—47). В |
крышке и днище рассева 1 укреплены корпуса |
подшипников 2. В корпусах устанавливают по одному двухряд ному подшипнику на закрепительных втулках. В подшипниках устанавливают вал рассева 3. Вверху и внизу вала имеются за точки, на которые посажены балансиры 4. Балансир выполнен в виде шкива, у которого одна часть утяжелена за счет устанав
ливаемых дополнительных металлических |
пластин 5. |
Верхний |
и нижний балансиры устанавливают на |
валу таким |
образом, |
чтобы их утяжеленные части находились в одной вертикальной плоскости.
К ступице верхнего балансира эксцентрично крепится цепь 6 от нижнего конца веретена 7 таким образом, чтобы смещение
134
оси веретена от оси вала составляло 45 мм. Веретено подвешено в упорном подшипнике, установленном на сферическом под кладном кольце, которое смонтировано в подвеске. Такая уста новка подшипника позволяет веретену совершать колебание во-
Рис. IV—47. Конструкция вертикального вала рассева.
круг вертикальной оси. На верхнем конце веретена насажен шкив, который приводится во вращение ремнем от промежуточ ного вала вейки. При вращении веретена движение через цепь передается валу рассева; при этом центры тяжести балансиров и рассева смещаются и рассев получает круговое поступатель ное движение.
135
Рассев работает следующим образом (см. рис. IV—46).
По питающей течке рушинка поступает на первый ярус, где установлено сито № 60. Через это сито проходом пройдут все частицы, имеющие размер менее 6 мм. Во второй половине пер вого яруса установлено сито № 70. Сход и проход с этого сита направляются каждый в отдельные рукава. Проход с сита № 60 поступает в поддон, по которому направляется на сито № 45 второго яруса сит. Частицы размером от 4,5 до 6 мм поступают на сито № 50. Здесь сход и проход с сита направляются также каждый в отдельный рукав.
Проход с сита № 45 попадает в поддон и нм подводится на третий ярус сит, который начинается с сита № 25. Из остатков рушанки здесь проходом идет масличная пыль, которая по под дону поступает на днище рассева. Сход с сита № 25 (частицы от 2,5 до 4,5 мм) поступает на вторую половину сита третьего яруса, где установлено сито № 30 или 25. С этого сита сход и про ход направляются каждый в отдельный рукав.
Таким образом, рассев сортирует рушанку на семь фракций. Шесть фракций по бязевым рукавам направляются для даль нейшей обработки в аспирационный корпус; один сорт — проход с сита № 25 (масличная пыль) — отводится мимо аспирацион ного корпуса и с рассева подается непосредственно в шнек для ядра.
|
На ситах рассева рушанка совершает путь по траектории, |
|
представляющей собой петлеобразную кривую. Как и на |
ситах |
|
с |
продольным возвратно-поступательным движением, на |
ситах |
с |
круговым поступательным движением рушанка должна |
иметь |
относительное движение, в противном случае сито работать не будет.
Частичка, находящаяся на наклонной плоскости, которая со вершает круговое поступательное движение, находится под дей
ствием трех сил: |
|
|
1) |
силы тяжести частички |
|
2) |
G = mg; |
(IV—143) |
силы трения |
(IV—144) |
|
|
F — f N , |
где / — коэффициент трения; N — нормальная сила;
3) центробежной силы
„ mv2
Р = — , |
(IV—145) |
г
где v— скорость частицы, м/с;
г — радиус вращения частицы, м.
Сила тяжести G может быть разложена на две составляю щие (рис. IV—48): параллельную наклонной плоскости G sin а и нормальную наклонной плоскости G cos а.
136
Возникающая центробежная сила в тот момент, когда она направлена параллельно наклонной плоскости, может иметь два положения (рис. IV—49): в положении I центробежная сила на правлена вверх по ситу и в положении II — вниз по ситу.
Принимаем, что направление центробежной силы вниз по ситу соответствует положительному значению. Сила, двигающая частичку книзу, будет иметь наибольшее значение тогда, когда составляющая центробежной силы будет направлена вниз (пер вое положение), т. е. равнодействующая сил, действующих па раллельно ситу,
Т = Р cos а + Gsin а. |
(IV—146) |
Нормальное давление частички на плоскость (см. рис. IV—48
и IV—49)
N = G cos а — Р sin а ,
И Л И
mv2
N —■mg cos а - |
■s;n а. |
(IV—147) |
Сила трения при таком нормальном давлении
F = fN = f mg cos a |
mv2 |
(IV—148) |
-------sin а ). |
Рис. IV—48. Силы, действую щие на частичку, находящуюся на наклонном, совершающем круговое поступательное дви жение сите.
Вмомент начала движения
Т= F,
или
m g sin a 4 |
mv2 |
I |
mv2 |
\ |
-------------- cos a = / |
cos a |
------------------- sin a |
I . |
Сокращая это уравнение на in и преобразуя его, получим
хр- |
V2 |
— |
cos a + f — sin a = fg cos a — g sin a . |
гг
Так как f = tg <p, то
V2
— (cos a + tg Ф sin a) = g (tg <p cos a — sin a ) .
137

Заменяя tg ср через S in ф |
, получим |
COS Ф |
|
и2 sin ф cos ф — sin a cos ф
—= g ---------------------------------------------------------------------- •
гcos ф cos а + sin ф sin а
^ cosa |
Psinct |
Рис. IV—49. К выводу уравнения для определения ча стоты вращения рассева вейки.
После преобразования получаем о2
—= tg (Ф — а ) .
Так как
пгп
30
Т О
л 2 г2 п2
= S tg (ф — а ) .
900 г
Из последнего уравнения находим минимальную частоту вра щения рассева
= 2 9 , 9 ] / tg (ф — а ) |
(IV—149) |
Если проделать аналогичные выкладки для второго положе ния центробежной силы, то получим вторую минимальную часто ту вращения рассева
«мин = 29,9 | / ^ Ф-± ■? ) . |
(IV 150) |
Рабочая частота вращения |
рассева |
больше минимальной |
п"мш на 50—100%, т. е. |
|
|
пр = (1 ,5 = |
2,0)«;ин. |
(IV—151) |
Рушанка при своем движении по ситу совершает некоторый петлеобразный путь. Будем считать, что сила трения полностью погашается развивающейся центробежной силой. Поэтому ча
138
стичка будет находиться под действием лишь одной силы G sin и. Путь этой частички, движущейся равномерно ускоренно, может быть определен по формуле
|
S |
n |
= |
|
|
— |
|
s i n |
а х 2 , |
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
где т — период полуоборота рассева, с; |
м/с2. |
|
|
|
|
|||||
g _ ускорение свободного падения, |
|
|
|
|
||||||
Путь частички за один оборот рассева |
|
|
||||||||
|
S |
= |
g 2 s |
Si |
/ 30\ 2 |
— |
, |
|||
|
n 0 |
=а |
||||||||
ИЛИ |
900 р |
|
|
8830 |
|
|
(IV—153) |
|||
S |
s - i |
- |
- i -=n |
а . |
||||||
= |
- |
n - - |
- - а- -s |
|||||||
|
пг |
|
|
|
п2 |
|
|
|
Скорость движения частички по наклонной плоскости (в м/с)
иср |
= |
|
п |
|
1 |
4 |
7 |
s |
i n |
(а I V |
— |
1 |
0 |
S |
0 |
— - - - - - =- |
- |
- - |
- - |
- |
|
|
|
||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
Согласно уравнению (IV—154), скорость движения частич ки на горизонтальном сите (когда а = 0) равна нулю; в действи тельности же частички движутся. Объясняется это тем,^ что дви жение частиц по горизонтальному ситу в значительной степени зависит от величины подпора поступающих частиц.
П |
р |
о |
и |
з в |
о |
д |
и |
т |
е |
л |
ь н |
|
о |
с т |
ь |
с |
и |
м о |
ж |
н |
о |
о |
п |
р |
е |
д |
е |
л |
и |
т |
ь |
п |
о |
ф о |
р |
|
|
|
|
|
|
Q |
= Bvcp h р^рС, |
|
|
|
|
( I |
V155)— |
|
|||
где |
В — ширина сита, |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
иср — скорость движения продукта на сите, м/с; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
h |
— толщина продукта на сите, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
()г |
_ объемная масса продукта на сите, кг/м3; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
а — коэффициент разрыхления; |
|
|
|
|
|
и учитывающий деле |
|
|||||||||
|
С _коэффициент, |
полученный экспериментально |
|
||||||||||||||
|
|
ние продукта на фракции; С = 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
По полученным уравнениям можно с некоторыми допущения |
|
||||||||||||||||
ми приближенно определить рабочую частоту вращения рассева |
|
||||||||||||||||
и его производительность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Аспирационный корпус вейки (см. рис. IV—45) представляет |
|
||||||||||||||||
собой прямоугольный деревянный короб, разделенный на шесть |
|
||||||||||||||||
каналов. Ширина аспирационных каналов различная в соответ |
|
||||||||||||||||
ствии с количеством поступающей в них рушанки. Вейка Ml С-50 |
|
||||||||||||||||
имеет такую ширину каналов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Номер |
канала |
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
|
Ширина |
канала, |
мм |
|
|
240 |
|
260 |
|
290 |
290 |
290 |
180 |
|
139
В верхней части корпуса помещено питающее устройство 9, состоящее из рифленого валика и подвижной заслонки. Валик один, общий на все каналы; заслонки самостоятельные для каж дого канала.
Ниже питающего устройства расположены четыре или пять наклонных полочек 10, или, как их называют, жалюзи, изготов ленных из листовой стали толщиной 1 мм. Угол наклона жалюзи может изменяться при регулировке работы вейки. Внутри аспи рационного канала внизу имеется три конуса 1 1 с автоматиче скими клапанами 12 для удаления продуктов и три перегородки 13 для изменения направления движения воздуха, что улучшает отделение увлекаемой лузги от воздуха.
Для регулирования воздушного режима на жалюзи и внутри каждого канала установлено два регулирующих щитка-шибера: один ставится на стыке первого и второго конусов, второй — в горловине канала за третьим конусом. Все шесть аспирационных каналов присоединены к одному вентилятору 14.
Вейка имеет центробежный вентилятор с 10 лопатками. Ко жух вентилятора может поворачиваться так, что нагнетательный патрубок его может быть установлен книзу, горизонтально или под некоторым углом кверху.
Аспирационный корпус работает следующим образом. Каж дая фракция рассортированной рушанки поступает в свой аспи рационный канал, проходит через питающее устройство и по падает на наклонные полочки. Пересыпаясь с полочки на полоч ку, рушанка подвергается воздействию воздуха, всасываемого вентилятором. Из-за разных аэродинамических свойств лузги и ядра лузга увлекается потоком воздуха внутрь аспирационных каналов, а ядро сходит с наклонных полочек, отделенное от луз ги, в виде готового продукта.
Внутри аспирационного корпуса смесь воздуха и лузги под вергается некоторым изменениям. После прохода через наклон ные полочки смесь поступает в большее сечение канала (за счет наличия 1-го корпуса), где скорость воздуха уменьшается. Здесь из смеси выпадает крупная лузга и часть ядра, увлекаемая воз духом. Эта смесь оседает в первом конусе, и так как она содер жит ядро, то направляется на повторную переработку. Эта фрак ция называется перевеем.
Затем смесь воздуха и лузги огибает перегородки и ударяет ся о них, лузга теряет скорость и оседает. Оседанию способст вует также увеличенное сечение канала в отдельных местах. Та ким образом, в последних двух конусах оседает лузга. Из кону сов лузга выводится при помощи автоматических клапанов, по устройству и работе аналогичных клапанам сепараторов.
После третьего конуса в воздухе остается мелкая лузга и рубашка ядра. Эта смесь вместе с воздухом вначале проходит через регулируемую щель между поворотным шибером и корпу-
140