книги из ГПНТБ / Подготовительные процессы переработки масличных семян

выражена для схода сортировочного сита. Отсюда понятно, что размеры отверстий сит должны быть оптимальными и обеспе­ чивать максимальное извлечение сорных примесей при мини­ мально допустимых потерях ценного сырья. Так, установлено, что оптимальный диаметр круглых отверстий на подсевном си-

те составляет 2,5 мм, оптимальный размер продолговатых от­ верстий 1,7X20 мм, для сортировочного сита — соответственно 11 мм и 6,0X40 мм. Конечно, это лишь первое приближение, по­ скольку гранулометрический состав семян и сора может изме­ няться в зависимости от сорта семян, условий их произрастания и уборки, поэтому для каждой крупной партии семян целесооб­ разно уточнить оптимальные размеры отверстий.

С целью уменьшения потерь семян в сходе с сортировочного сита и увеличения извлечения сорных примесей целесообразно применять сита с различными отверстиями по длине. Конкрет­ ные рекомендации по этому вопросу содержатся в работе [84].

Отметим попутно вторую особенность очистки высокомас­ личных семян подсолнечника: основное количество сорных при­ месей извлекается на подсевном сите. Это хорошо видно, на­ пример, из сравнения рис. 39 и 40.

Форма отверстий сит — круглая или продолговатая — не ока­ зывает решающего влияния на эффективность просеивания сор­

82

ных примесей при очистке семян подсолнечника, хотя в общем на подсевном сите с продолговатыми отверстиями извлечение сорных примесей несколько больше. Это имеет место при хоро­ шей очистке отверстий сит. Однако, как показали исследования [85], продолговатые отверстия забиваются быстрее и сильнее,

И мм, от 1400 до 1800 — 9 мм, от 1800 до 2000 — 8 мм; производительность

опытно-промышленной установки [80] 50—51 кг/мин; /г=425 мин““1, Л= =6,35 мм, а =10®.

в результате чего извлечение сорных примесей на ситах с такими отверстиями с течением времени становится менее эффектив­ ным, чем на ситах с круглыми отверстиями (рис. 41). В связи с этим очень важно производить своевременную очистку отвер­ стий сит. К сожалению, широко применяемый инерционный очистной механизм имеет ряд недостатков [85].

Представляет интерес применение проволочных сит в каче­ стве подсевных взамен пробивных (с круглыми и продолгова­ тыми отверстиями). Живое сечение проволочных сит на 30—40%

больше, чем пробивных, что очень важно для увеличения извле­ чения сорных примесей и производительности. Кроме того, ше­ роховатость поверхности проволочных сит увеличивает вероят­ ность прохода частиц через их отверстия [83]. Однако малая

Рис. 43. Изменение местной просеиваемости по длине сортировочного сита с круглыми отверстиями при различной начальной нагрузке (производительности)

прочность проволочных сит и сильная деформация отверстий препятствуют их широкому распространению в промышленности.

Зависимость массы сора в проходе от длины сортировочно­ го сита имеет четко выраженный минимум (рис. 42). Это связа­ но с характером просеивания на сортировочном сите: на первых его участках вместе с семенами через отверстия проходят при­

84

меси, равные по размерам семенам или меньших размеров, В то же время «всплывают» крупные органические примеси, ко­ торые меньше размера отверстий сита и легче семян и передви­ гаются сверху сплошного слоя семян до тех пор, пока все се­ мена не пройдут через сито, после чего эти примеси также на­ чинают проходить через отверстия (возрастание массы сора в проходе на последних участках сита). Последнее, естественно, приводит к уменьшению извлечения сора. Сравнивая кривые 7, 2 и 3, можно видеть, что при рациональном уменьшении разме­ ров отверстий на последних участках сита лучше извлекаются сорные примеси. Для сит с круглыми отверстиями это увеличе­ ние существенно (14—19%), тогда как для сит с продолговаты­ ми отверстиями мало и не имеет значения для практики. При чрезмерном уменьшении отверстий на последних участках сита могут возникнуть потери сырья в сходе.

Интересно, что кривые местной просеиваемости имеют мак­ симум, сдвигающийся к сходу сортировочного сита с ростом его начальной нагрузки (рис. 43). Это свидетельствует о том, что извлечение сорных примесей на сортировочном сите может быть повышено путем увеличения его производительности до некото­ рой предельной величины, при которой, однако, еще нет потерь семян в сходе.

Извлечение сорных примесей на подсевном сите интенсивно происходит на первых его участках, после чего скорость извле­ чения падает и на определенном участке приближается к нулю (рис. 44). При очистке высокомасличных семян подсолнечника

этом рисунке, а также см. рис. 37), а на сортировочном увели­ чивается (кривая 4). В целом извлечение сорных примесей обо­ ими ситами с ростом производительности уменьшается (кри­ вая 1), поскольку основное количество сора извлекается на под­ севном сите. Отметим, что, начиная с некоторого значения про­ изводительности, возникают большие потери семян сходом с сор­ тировочного сита (кривая 3). Указанный характер изменения извлечения сорных примесей с ростом производительности (удельной нагрузки) обязан тому, что при этом происходит бо­ лее быстрое уменьшение коэффициента разрыхления (рис. 46), чем скорости движения слоя смеси семян с сором (рис. 47) по ситу. Напомним, что под коэффициентом разрыхления понима­ ется величина

где йдпн, Лст — высота слоя смеси в движении и покое.

Иными словами, с ростом производительности происходит увеличение высоты слоя на сите (пути движения проходовых

85

Номера участков

Рнс. 44. Зависимость извлечения сорных примесей от длины подсевного сита с круглыми отверстиями:

/ — извлечение сора, в % нарастающим итогом, 2 — масса снятого сора по длине сита, г;

размер отверстий снта 2,5 мм, производительность 34,6—34,8 кг/мин, п=425 мин- 1 , А= =6,35 мм, а = 11°.

Проиті/ительноть, кг/мин

Рис. 45. Влияние производительности на полноту извлечения сорных примесей и потери семян в сходе для сит с круглыми отверстиями:

/ — извлечение сора обоими ситами, 2 — извлечение сора подсевным ситом, 3 — содержа­ ние семян в сходе с сортировочного снта, % от массы исходных семян, 4 — извлечение со­ ра сортировочным сихом; производительность 34—35 кг/мин, диаметр отверстий снт: сорти­

ровочного И мм, подсевного — 2,5 мм; л=425 мин“ 1, Д«=6,35 мм, а = 10°.

86

фракций к ситу) и уплотнение слоя, благодаря чему уменьшает­ ся количество проходовой фракции, поступающей к поверхно­ сти сита.

Как видно из рис. 48, с ростом исходной за­ соренности семян извлечение сорных примесей и вместе с тем остаток их в очищенных семенах увеличиваются. Зависимость между исходной и конечной засоренностью семян близка к линей-

Рис. 48. Влияние исходной засоренности семян на извлечение сорных приме­ сей и конечную засоренность семян:

/ — извлечение сорных примесей обоими ситами* 2 — извлечение сорных примесей подсев­ ным ситом, 3 — содержание сора в семенах после очистки (характеристику сита н режима его работы см. в подписи к рис. 45).

87

Мансимольное ускорение сита, Mjcz

Рис. 49. Зависимость извлечения сорных примесей от максимального ускорения сит при различных ампли­ тудах (в мм):

/ — 5,3; 2 — 6,35; 3 — 7,3; 4 — 8,05 (диаметр отверстий сортиро­ вочного сита 11 мм, подсевного — 2,5 мм,а =10°, Z.= 1000 мм).

Ч исло ко л е б а н и й с и т а , м и н '

Рис. 50. Зависимость извлечения сорных примесей от числа колебаний при различных амплитудах (см. подпись к рис. 49).

88

3,0

I

%

1,0

Рис. 52. Зависимость извлечения сорных примесей (I—3 и 4—6) и потерь се­ мян в сходе с сортировочного сита (7—9 и 10—12) от угла наклона сит:

/ —3 и 7—9 — снта с круглыми отверстиями диаметром 11 мм (сортировочные) и 2,5 мм (подсевные), /1=6,35 мм, л=425 мин““ 1, 4—6 и /5—12 снта с продолговатыми отверстиями

размером 6,0X40 (сортировочные) и 1,7X20 мм (подсевные), 71=7,3 мм, л=425 мин производительность сит (в кг/мин): 1, 4, 7, 10— 20-г26; 2, 5, 8, 11 — 32*г35; 3, 6, 9, 12 — 42-5-45; номинальной для данных сит является производительность 34—35'кг/мин.

чениях угла наклона сит коэффициент разрыхления слоя неве­ лик и не все семена успевают проникнуть к поверхности сита, а при больших углах наклона сит слой этих семян и сора слиш­ ком быстро проходит по ситу, в результате чего также не все семена успевают пройти через его отверстия.

Г Л А В А IV

РАЗДЕЛЕНИЕ В ВОЗДУШНОМ ПОТОКЕ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА С ОТДЕЛЬНОЙ ЧАСТИЦЕЙ

Разделение исходной смеси частиц при помощи воздушного по­ тока состоит из трех основных этапов: загрузка семян в воздуш­ ный канал, разделение частиц смеси на фракции по аэродина­ мическим свойствам и отделение увлеченной легкой фракции от воздушного потока. Понятно, что в основе работы воздушных каналов сепарирующих машин лежит второй этап, закономер-

90

ности которого определяют эффективность сепарирования нсходной смеси. Рассмотрим вначале взаимодействие воздушного потока с отдельной частицей.

При этом необходимо сделать два допущения:

скорость воздуха в каждой точке потока одинакова по ве­ личине и направлению. В действительности, по тем или другим причинам возникают завихрения, что нарушает постоянство скорости вдоль потока;

траектория полета частицы в потоке расположена в одной вертикальной плоскости, т. е. не принимаются во внимание со-

*

ставляющие силы реакции частицы, направленные под определенным углом к вертикальной плоскости. Эти составляющие мо­ гут возникнуть в связи с неправильной формой частицы и ее вращением и обусловливают пространственную форму траек­ тории.

На частицу, находящуюся в воздушном потоке, действуют

тока R=ty(pB/2)v2F, где V — объем частицы, ры, рв — соответст­ венно плотность частицы и воздуха, g — ускорение свободного падения, да, ѵ — абсолютная и относительная скорости частицы, F — миделево сечение частицы. При воздушном сепарировании обычно рм/рв>103, поэтому силой вытеснения можно прене­ бречь, тогда в соответствии с принципом Даламбера

Исходя из схемы сил, действующих на частицу (рис. 52)7за­

91