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

книги из ГПНТБ / Подготовительные процессы переработки масличных семян

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.75 Mб
Скачать

идут сходом (фракция III). На втром элементе семена делятся на среднюю сходовую фракцию II и мелкую проходовую I.

Предварительные испытания этой машины показали, что производительность ее колеблется от 45 до 72 т/сут,при этом выход фракций составил: крупной 30%, средней 10% и мелкой 60%. Средняя толщина семян по фракциям: крупной 4,5 мм,

Рис. 128. Схема линейного дифференциального классификатора:

I, II и III — выход мелкой и крупной фракций.

средней 3,6 мелкой 3,2 мм. Четкость разделения семян на фрак­ ции была недостаточной вследствие неудовлетворительной на­ ладки рабочих органов. При соответствующей доработке конст­ рукции машин такого типа представляют большой интерес, так как легко могут быть настроены на соответствующее по фрак­ ционному составу сырье и на любое практически необходимое количество фракций.

МАШИНЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА

Очистка хлопковых семян от крупного и мелкого сора осуще­ ствляется в буратах, очистителях МХС, МО, ЧСП и УС ‘.

Бурат (рис. 129, 130) состоит из каркаса, внутри которого расположен шестигранный барабан, имеющий уклон Ѵзо к го­ ризонтали. Первая треть барабана обшивается штампованными ситами из листовой стали с отверстиями диаметром 3—4 мм

1 Очистка хлопковых семян только в воздушном потоке рассматривается

в главе IV.

192

и служит для отделения от семян мелких примесей. Остальная часть барабана снабжена ситами с отверстиями диаметром 16— 18 мм. В этой части барабана семена проходят через отверстия,

а крупный сор идет сходом. Мелкий сор выводится из

машин

правой стороной нижнего шнека, а очищенные семена

— левой

Рис. 129. Схема очистки семян в бурате:

/ — каркас, 2 — участок барабана для отделения мелких примесей, 3 — участок барабана для отделения крупных примесей.

стороной того же шнека, имеющего разное направление витков. Каркас закрыт отъемными щитками и аспирируется.

Техническая характеристика бурата приведена ниже.

Производительность, т/сут...................................................

120

Частота вращения барабана, об/мин . . . .

20

Длина шестигранного сетчатого барабана, мм

5 000

Ситовая поверхность, м2 .....................................................

28

Потребная

мощность,

к В т ................................................

4,5

Габаритные

размеры,

м м .........................................

6270X2749X3200

Масса, к г

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

 

6080

В очистителе МХС -(рис. 131) на станине 1 на подвесках ук­ реплены расположенные друг над другом две ситовые рамы 3 и 4. Под нижней ситовой рамой расположен поддон для сбора, мелких примесей. Верхняя ситовая рдма поддона не имеет. Для лучшего перемешивания семян на ситовой поверхности преду­ смотрено несколько ступеней. Ситовые рамы имеют уклон ’/)5 к горизонтали и совершают возвратно-поступательные колебания с величиной хода 35—40 мм. Возвратно-поступательное движе­ ние рамы осуществляется с помощью тяги 5 и бугелей 6, охва­ тывающих эксцентрики, укрепленные на приводном валу 7. На валу закреплено четыре эксцентрика, которые расположены так, чтобы нижнее и верхнее сита имели встречное движение. Семена подают через питатель на верхнее сито с отверстиями диаметром 16—18 мм, через которое семена просеиваются, а схо­ дом с сита отделяются крупные примеси. При обработке семян

13—404

193

на нижнем сите с отверстиями диаметром 3—4 мм происходит отсеивание мелких примесей, а очищенные семена с этого сита идут сходом. Очиститель МХС аспирируется. Ниже приведена техническая характеристика этого очистителя.

Производительность по семенам, т/сут

....................... 120

Частота вращения

эксцентрикового

вала,

о б /м и н ....................................................................

 

 

300

Общая ситовая поверхность, м2 ..................................

7,12

Потребная

мощность,

к В т ............................................

1.44

Габаритные

размеры,

м м ......................................

2965X1740X1500

При переработке первосортных семян (I — II сорта) после

очистки в них содержится 0,1—0,2% минерального и органиче­

ского сора и 0,15% пустых семян.

 

Рис. 130. Схема бурата:

j — п а т р у б о к д л я а с п и р а ц и и , 2 — п р и е м н о е о т в е р с т и е д л я с е м я н .

580

 

5

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

*

\

 

 

/

 

 

4

 

 

 

 

 

 

\ [І№Ш.

IjL

n rj оУУ1' ' ~

c n

tf— ІЫ г

fcji :__ /

 

i'

'

X'

IUM- 1|Pf7^

 

1

 

ji

i!

 

l y

 

 

 

г - - -

 

±-

 

 

 

 

 

 

5

/

ЭS*

§

II

= ±

 

s i t

. d.

 

 

2SSS

К

 

 

Рис. 131. Схема очистителя МХС:

/ — с т а н и н а , 2 — п о д в е с к и , 3 и 4 — с н т о в ы е

р а м ы , 5 — т я г и , 6 — б у г е л и , 7 — п р и в о д ­

н о й в а л ,

л ю к д л я п о д к л ю ч е н ы ^ а с п и р а ц и и .

194

Окончательную очистку хлопковых семян от сорных приме­ сей, отличающихся от семян аэродинамическими свойствами и линейными размерами, осуществляют на пневматических очис­ тителях типа МО >(рис. 132, 133).

Семена после питателя с регулирующим шибером и пита­ тельным валиком поступают на сотрясательное сито с отверсти­ ями овальной формы шириной 3—4 мм и длиной 12—15 мм. Си­ то совершает 270 колебаний в минуту. Дойдя сходом до нижне­

го конца сита, семена попадают в камеру 4

(см. рис. 132). Здесь

Легкие

5

пмосьГ

Рис. 132. Технологическая схема пневматического очи­ стителя МО:

1 — питатель,

2 — сотрясатель­

ное

сито, 3 — тяги, 4 — воздуш­

ная

камера,

5 — вентилятор,

6 — порог, 7 — выводящий валик,

8 — отражатель.

гм.

13*

195

семена подхватываются струей воздуха, создаваемой вентиля­ тором 5, поднимаются через порог 6 и попадают на выводящий валик 7, удаляющий их из машины. Мелкий, но тяжелый сор, имея плотность, большую, чем плотность семян, не поднимает­ ся через порог и попадает в шнек для сора, расположенный под

Рис. 134. Схема воздушно-ситового сепаратора для очистки хлопковых семян:

/ и 2 — ситовые кузова, 3, 6, 12 и

13

— шлюзовые затворы, 4 — воздуховод, 5 и 16 — шнеки,

7 и 10 — верхние

сита кузовов, 8

н

11 — нижние сита кузовов, 9 — регулирующий клапан,

14— отражатель,

15 — осадительные камеры.

очистителем. Отделяющуюся от семян пыль и мелкое волокно выводят через вентилятор в циклон. В воздушной камере располо­ жен отражатель <5, служащий для предотвращения разбрасы­ вания семян по камере и направления их к выводящему вали­ ку. Регулировку воздушного режима в камере осуществляют с помощью жалюзи и козырька над ситом, расположенного при входе семян в камеру.

Техническая характеристика очистителя типа МО приведена ниже.

Производительность, т/сут................................................

120

Общая ситовая поверхность, м2 ..................................

1,68

Частота вращения вентилятора, об/мин . . .

1000

Потребная

мощность,

к В т ............................................

4,5

Габаритные

размеры,

м м ......................................

3020X2128X1865

196

В некоторых

зарубежных странах для очистки хлопковых

семян применяются воздушно-ситовые сепараторы [231]. Такие

сепараторы использовались и в нашей стране.

Семена после шлюзового затвора 3 (рис. 134) подвергаются

первой продувке воздухом. Легкие примеси уносятся по возду­

ховоду 4 в осадительную камеру 15, из которой удаляются шне­

ками 5. Аспирационная пасть сепаратора работает с замкнутым

циклом воздуха. Просеивающая часть состоит из двух ситовых

кузовов 1 и 2, которые приводятся в колебательное движение

двумя эксцентриками. После первой продувки через шлюзовой

затвор 6 семена поступают на два

верхних ступенчатых сита

7 и 10 с отверстиями диаметром 18 мм. В начале первого сита 7

семена разделяются на два потока регулирующим клапаном 9.

Проходом с верхних сит семена поступают на нижние сита 8 и

11 с отверстиями диаметром 4 мм, где они освобождаются от

мелких примесей. После очистки на ситах семена подаются че­

рез нижний шлюзовой затвор 12 в камеру вторичной продувки

воздухом. Тяжелые примеси выводятся из машины шлюзовым

затвором 13. Семена и легкие примеси увлекаются воздушным

потоком в камеру с отражателем 14.

Очищенные семена выво­

дятся из машины с помощью шлюзового затвора, а легкие ас­

пирационные примеси удаляются воздушным потоком в осади­

тельную камеру 15 и выводятся из машины шнеками 16.

Техническая характеристика воздушно-ситового сепаратора

приведена ниже.

 

 

 

Производительность, т/сут................................................

120

Частота колебаний сит в 1 м и н .................................

250

Амплитуда колебаний,

м м ....................................

18

Площадь сит, м2 .........................................................

 

13

Габаритные

размеры,

м м ......................................

3800X2300X2900

При очистке хлопковых семян с опушенностью 8 и 9,5% про­ изводительность сепаратора достигала 5—6 т/ч при съеме сора 50% от содержания его в исходных семенах. Потребная мощ­ ность для привода вентиляторов составила 2,28 кВт, ситовых корпусов — 1,44 кВт и шлюзовых затворов — 0,48 кВт.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ СЕМЯН ПО ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЕ

Г Л А В А VII

СУШКА МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Кожурные семена масличных культур как объект сушки пред­ ставляют собой коллоидную капиллярно-пористую двухком­ понентную систему плодовая (семенная) оболочка — семя­ доли.

Обычно у кожурных масличных семян, как было отмечено в главе I, оболочка не по всей поверхности прилегает к семядо­ лям, так что между н и м рГ образуются воздушные полости. Оче­

видно, особенность строения масличных семян влияет на меха­ низм таких процессов, как сушка, увлажнение и активное вен­

тилирование. Другой особенностью масличных семян является их термолабильность. В связи с этим интенсификация процесса сушки ограничивается предельно допустимой температурой на­ грева семян.

Это следует учитывать при разработке методов расчета про­ цесса сушки и при сравнении различных типов сушилок, исполь­ зуемых для сушки масличных семян.

Отмеченные особенности масличных семян требуют выпол­ нения основного технологического принципа разработки и вы­ бора типа сушилок для пищевых продуктов, сформулированного А. С. Гинзбургом [42, 47]: от свойств продукта к обоснованию

метода и режима сушки, а от метода и режима — к выбору кон­ струкции сушильной установки.

В целом решений задач, связанных с интенсификацией и оп­ тимизацией процесса сушки масличных семян, должно базиро­ ваться на общей теории сушки, разработанной советскими уче­ ными во главе с А. В. Лыковым.

198

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ И КРИТЕРИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ТЕПЛО- И ВЛАГОПЕРЕНОСА

ВПРОЦЕССАХ СУШКИ

Вобщем случае тепло- и влагоперенос во влажных телах при их сушке может описываться системой уравнений, имею­ щей вид [149]:

д&

с,„

60

с„ kB

(Ѵ ІІ-1)

—— = а у- tf-f-er----- •

—------ р —---- уруФ;

at

 

с

ox

cpQ

 

00

 

 

 

 

(VII—2)

= ат V2 б + ат б' у 2 ^ + ат б" у 2р;

Зр

=

ст

00

(VII—3)

ар у 2 р — е ■----- • —— ,

at

 

 

св

от

 

Д — температура тела; 0 — потенциал переноса массы вещества;

р— потенциал фильтрационного движения парогазовой смеси;

у2— оператор Лапласа;

02

02

д°-

0х2 +

dif- +

az2 ;

а— коэффициент температуропроводности; ат — коэффициент потенциалопроводности влаги;

ап, = ап,.+ %

Р о — плотность абсолютно сухого тела;

аШі и аш>— коэффициенты потенциалопроводности пара и жидкости;

Ор— коэффициент потенциалопроводности фильтрационного переноса пара;

ke

(VII—4)

аР

св Ро

 

kB— коэффициент воздухопроницаемости;

 

г — удельная теплота испарения;

 

с — удельная теплоемкость влажного материала;

 

ст — удельная массоемкость;

 

св — коэффициент пропорциональности; б' — термоградиентный коэффициент, отнесенный к разности потенциа­

лов массопереноса; б " — отношение коэффициентов массопереноса;

— коэффициент молярного переноса пара; %т — коэффициент массопроводности;

a m, „ ,

е = ------ — критерии фазового превращения;

ат2

ур — градиент общего давления.

Вправой части уравнения (ѴІІ-1) первый, второй и третий члены учитывают влияние на изменение температуры тела соот­

ветственно

переноса тепла теплопроводностью,

расхода тепла

на фазовое

превращение и молярного.переноса

по типу филь­

199

трационного движения под действием градиента общего давле­ ния. В делом уравнение (VII—1) представляет собой полное дифференциальное уравнение переноса тепла в капиллярно-по­ ристом коллоидном теле.

Скорость изменения потенциала переноса массы вещества, как показывает анализ членов уравнения (VII—2), находящихся в правой части, зависит от молекулярной диффузии влаги, тер­ модиффузии и величины потенциала фильтрационного движе­ ния.

В свою очередь изменение потенциала фильтрационного дви­ жения (VII—3) зависит от величины фильтрационного потока парогазовой смеси и расхода тепла на фазовое превращение.

Граничные условия, отражающие закон взаимодействия по­ верхности тела с окружающей средой и соответствующие рас­ сматриваемым уравнениям, записываются в таком виде [149]:

 

—■Ь (ѵ#)п + Я(т) — (1 — е) rqm (т)= 0;

 

(VII—4)

 

Ъщ (ѵѲ)п +

ß' (V'ö’In + К (ѴР)п + q,n(т) =

0;

(VII—5)

 

 

Рп = р — const,

 

(VII—6)

где

%— коэффициент теплопроводности;

 

 

Ь(т)

и qm(т)— плотности потоков тепла и вещества на поверхности тела.

 

В равенстве (VII—4) первый член соответствует количест­

ву тепла, ушедшего с поверхности внутрь тела,

второй — коли­

честву тепла, подведенного к поверхности; третий — количест­ ву тепла, затраченного на испарение жидкости.

Равенство (VII—5) отображает баланс по влаге, а его чле­ ны показывают, что к поверхности тела влага подводится под действием градиентов потенциала массопереноса, теплопереиоса и под действием градиента общего давления (соответственно первые три члена).

Граничное условие (VII—6) отображает равенство давлений парогазовой смеси у поверхности тела и барометрического дав­ ления, поскольку избыточное давление релаксируется со ско­ ростью звука.

Рассматриваемая система дифференциальных уравнений с граничными условиями справедлива для любых способов суш­ ки при наличии внутри влажного тела градиента общего давле­ ния, т. е. когда перенос пара происходит не только молекуляр­ ным путем, но и в виде молярного движения. Исчерпывающий

анализ подобных систем уравнений

произведен

в работах

А. В. Лыкова и Ю. И. Михайлова [149,

152, 153].

В частности,

в результате преобразований рассматриваемой системы урав­ нений с применением теории подобия получены следующие кри­ териальные уравнения:

 

y ~

~ JX,0) =

Л

Lu,

Bi, Ko, Pn, 8 , Fo, Bu,-f- ],

(VII—8)

 

f o — 'u (x,0)

\

 

 

R 1

 

где Lu =

-----

— критерий Лыкова;

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

а R

— теплообменный критерий Био;

 

 

Bi = ——

 

 

Bim — auR

— влагообменный критерий Био;

 

 

 

а т

 

 

 

 

 

 

Ко =

гДм

— критерий Коссовича;

 

 

c&t

 

 

Рп =

6Аt

— критерий Поснова;

 

 

Аи

 

 

8 =

du$

— критерий фазового превращения;

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

F°m =

OjnC_

— влагообменный критерий Фурье;

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fo =

 

— теплообменный критерий Фурье;

 

 

гсвАр

•критерий Булыгина;

 

 

Ви -

сДГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— симплекс геометрического подобия;

 

 

R

 

 

влагосодержание и

температура

в точке

^(А*,т)» ^(л-т) — соответственно

 

тела X в момент времени т;

 

 

и(х,0 ), ®(х,0 ) — то же в начальный

момент времени

( т = 0 );

 

 

іс — температура

сушильного агента;

 

 

 

Up— равновесное влагосодержание материала;

 

 

а — коэффициент теплоотдачи;

 

 

 

осн — коэффициент массоотдачи;

 

 

 

Т — абсолютная

температура;

 

 

 

б — термоградиентный

коэффициент;

 

 

R — характерный геометрический размер;

т— время.

Вработе [15] критериальные уравнения (VII—7) и (VII—8)

применительно к сушке и увлажнению масличных семян были дополнены и имеют вид:

и(х,х) и(х,0)

f Lu, Bim, Ко, Рп, е, Fom, Bu, Re, Prm,

и (х,0) - «р

Gu, Ki, So, — |;

(VII—9)

(A,T) U(A,0)

= n Lu, B i, Ко, Pn, e, Fo, Bu, Re, Pr,

* 0 ~ ®(x,0)

0«, D». y ) ;

(VII— 10)

201

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ