Pivovarennaya_inzheneria_ / Глава 5

Зерновая смесь

4 5

Легкие примеси на аспирацию

3

6

2

1

Воздух

7

Зерно Грубые Мелкие примеси примеси

Рис. 5.18. Принципиальное устройство ситового сепаратора типа SMA

Зерно подают на очистку через верхний патрубок на приемное сито, сходом с кото рого отделяются грубые примеси, а проход поступает на рабочее сито. Мелкие приме си проваливаются через его отверстия и по наклонному лотку удаляются из сепарато ра, а зерно сходит с сита через край и на выходе подвергается воздушной сепарации (для которой требуется внешний вентилятор) — поток воздуха захватывает легкие примеси и удаляется с ними на очистку в систему аспирации.

Технические характеристики ситовых сепараторов фирмы Schmidt Seeger AG при ведены в табл. 5.4.

5.3.2.1.2. Ситовые сепараторы с цилиндрическими ситами

Основные области применения цилиндрических сит — сортирование ячменя в сор тирующих машинах и очистка солода от ростков в росткоотбойных машинах.

Динамические цилиндрические сита (рис. 5.19) устанавливают обычно с наклоном оси цилиндра к горизонтали под углом ≈ 4–6° и приводят во вращение с окружной скоростью 0,7–1,2 м/с. Зерно 1, подаваемое внутрь цилиндрического сита, проходит сплошным потоком по ситу, интенсивно перемешиваясь и разделяясь на фракции — крупную 2, среднюю 3 и мелкую 4.

1

Рис. 5.19. Схема работы ситового сепаратора с цилиндрическим ситом:

1 — зерновая смесь; 2 — крупная фракция; 3 — средняя фракция; 4 — мелкая фракция

Сита размещают последовательно, начиная с сит, имеющих самые мелкие отвер стия. При разделении ячменя на три фракции используют сита с продолговатыми от верстиями шириной 2,2 и 2,5 мм; а при разделении на четыре фракции — с отверстия ми шириной 2,2; 2,5 и 2,8 мм.

Теоретические основы разделения зерновых смесей на цилиндрических ситах под робно изложены в [15].

Производительность цилиндрического сита для зерна, кг/ч:

где ρ — насыпная плотность зерна, кг/м3; δ — угол наклона оси цилиндрического сита к горизонтали, град.; h — наибольшая высота слоя зерна в поперечном сечении цилин дра, то есть стрелка сегмента, образуемого ситом и поверхностью слоя зерна, м; n — частота вращения, мин–1; r — радиус вращения сита, м.

Удельная производительность [кг / (м2 ч)] цилиндрических сит составляет при очистке зерна от крупных примесей 500–600, при очистке от мелких примесей — 200–300, а при сортировании зерна — 150–200.

Устройство сортирующей машины с цилиндрическим ситом показано на рис. 5.20. Сортируемое зерно непрерывно подают через приемное устройство 1 в полый ци линдр, состоящий из двух жестко соединенных между собой сит 4 и 5 с разными раз мерами отверстий. Цилиндрические сита вращаются внутри герметичного корпуса

272 ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Рис. 5.20. Принципиальное устройство сортирующей машины с цилиндрическим ситом

машины, внизу которого расположены два шнека 6. Один шнек предназначен для отвода щуплого, кормового зерна (проход через сито 4), а второй — ячменя II класса (проход через сито 5). Каждый шнек частично перекрыт клапаном 3 во избежание смешивания отсортированного ячменя. Крупное зерно I класса сходит с сита 5. В процессе работы сита очищаются щетками 2.

Техническая характеристика сортирующей машины для ячменя

Сопоставляя конструктивные и эксплуатационные особенности сепараторов с плос кими и цилиндрическими ситами, следует отметить достоинства последних:

•плавность хода, так как движение цилиндрического сита вращательное и равно мерное, а не возвратно поступательное с переменной скоростью, как у плоских сит;

•простота привода, поскольку в его состав не входит кривошипно шатунный или другой колебательный механизм;

•хорошее перемешивание зерна, поскольку при вращении цилиндрического сита

зерно перемещается не только в осевом, но и в поперечном направлениях. Однако в цилиндрических ситах не полностью используется площадь поверхности,

поскольку в работе одновременно находится лишь 20...25% (рис. 5.21, а) от общей площади сита, и, вследствие этого, при одинаковой производительности цилиндри ческие сита оказываются более громоздкими по сравнению с плоскими ситами.

Эффективность работы сортировочной машины с цилиндрическими ситами мо жет быть существенно повышена за счет применения внутри цилиндра специального вращающегося устройства — ворошилки, которая, перемешивая зерно, отбрасывает его навстречу движению цилиндра (рис. 5.21, б). Благодаря этому рабочая площадь поверхности сит может быть увеличена почти до 50%.

Рис. 5.21. Схема)к пояснению работы ворошилки в сортирующейб) машине

сцилиндрическим ситом:

а— работа без ворошилки; б — работа с ворошилкой

5.3.2.2. Воздушные сепараторы

Назначение воздушных сепараторов (аспираторов) — отделение от зерна приме сей, отличающихся от него аэродинамическими свойствами. Воздушные сепараторы устанавливают, например, для очистки солода, отводимого из росткоотбойной машины.

Воздушные сепараторы могут быть оснащены собственным встроенным вентилято ром или присоединяться к внешнему вентилятору аспирационной системы.

Теоретические основы воздушной сепарации зерновых смесей подробно изло жены в [15].

Принципиальное устройство воздушного сепаратора показано на рис. 5.22. Легкие примеси отделяют от зерна воздушным потоком следующим образом. Зерновую смесь подают в приемную камеру 1, откуда оно поступает в аспирационный канал 2, в кото ром навстречу зерновому потоку движется воздух, захватывая с собой легкие приме си (относы) в осадочную камеру 4. Примеси оседают но дно осадочной камеры и выво дятся из нее винтовым конвейером 3, а запыленный воздух засасывается вентилято ром через штуцер 5.

Осаждение примесей в осадочной камере происходит потому, что при увеличении площади поперечного сечения воздушного канала скорость воздуха обратно пропор ционально уменьшается. Следовательно, уменьшается и сила сопротивления воздуш ного потока, причем в гораздо большей степени. Например, если в аспирационный

5

4

Зерно

1

3

2

Воздух

Зерно

Относы

Воздух

Зерно

Рис. 5.22. Схема устройства воздушного сепаратора:

1 — приемная камера; 2 — аспирационный канал; 3 — конвейер винтовой; 4 — осадочная камера; 5 — штуцер

канал 2, площадь поперечного сечения которого F1, поступает воздух с объемным рас ходом Q = F1ν1, то такой же объемный расход воздуха Q = F2ν2 поступает и в осадочную камеру 4, площадь поперечного сечения которой F2. Отсюда F1ν1 = F2ν2. Следовательно, во сколько раз площадь поперечного сечения осадочной камеры F2 больше площади поперечного сечения аспирационного канала F1, во столько раз скорость воздушного потока в осадочной камере ν2 меньше его скорости ν1 в аспирационном канале.

5.3.2.3. Воздушно ситовые сепараторы

Для удаления примесей, отличающихся от зерен ячменя линейными размерами и аэродинамическими свойствами, применяют воздушно ситовые сепараторы. Их ос новные рабочие органы — подвижные сита и вентиляторы. На ситах от зерновой массы отделяются крупные и мелкие примеси (камни, комья земли, колосья, солома, семена сорных и культурных растений, песок и пр.), а при продувке зерна воздухом — легкие примеси (пыль, мякина, ости и др.).

Область применения воздушно ситовых сепараторов — очистка ячменя и солода от примесей и сортирование ячменя.

При работе сепаратора ситовый корпус приводится в колебательное движение по средством эксцентрика. Зерно из аспирационного канала поступает на первое прием ное сито с крупными отверстиями, на котором сходом отделяются крупные примеси, а зерно проходом попадает на верхнее рабочее сито. На этом сите также сходом отде ляются грубые примеси, удаляемые из сепаратора по наклонному лотку. На следую щих ситах от зерна проходом отделяют мелкие примеси, а очищенное от мелких и крупных примесей зерно с последних двух сит попадает в аспирационный канал 9, в котором вновь проветривается и удаляется из машины. Легкие примеси и пыль, зах ваченные потоком воздуха, уносятся в осадочную камеру 11, откуда ссыпаются по мере накопления через клапан 10 на дне в наклонные лотки и выводятся наружу.

Описанный сепаратор ординарный — с одним рядом сит. Модификации этого сепа ратора, сходные по устройству, но отличающиеся по производительности и размерам, имеют два и три ряда сменных рабочих сит.

Сепараторы марки ЗСМ имеют собственные вентиляторы, а марки ЗСП поставля ются без вентиляторов и предназначены для предприятий, располагающих внутренней системой пневмотранспорта. Технические характеристики воздушно ситовых сепара торов приведены в табл. 5.5. Производительность указана для пшеницы влажностью 17% и плотностью 760 кг/м3 при вторичной очистке зерна. При работе с ячменем про изводительность снижается на 20%.

На крупных солодовенных производствах применяют воздушно ситовые сепара торы А1 ЗШС–20, А1–БМС–12 шкафного типа с круговым колебанием сит. Сепара торы используют не только для очистки, но и для фракционирования зерна по сортам.

* * *

Примером сепараторов с плоскими ситами, совершающими круговые колебания, могут служить также машины TS 200 и TS 200S германской фирмы Schmidt Seeger AG (рис. 5.24), которые применяют главным образом для надежного и точного сортирова ния ячменя, но могут они быть использованы и на стадии первичной очистки зерна в солодовенных производствах.

для переключения режима работы сортирующей машины: в одном режиме осуществ ляется фракционирование зерна на два, а в другом — на три сорта. Устройство 3 обес печивает равномерное распределение зерна на приемное сито.

Воздушный сепаратор 6 сортирующей машины включает дозирующее устройство 5, аспирационный канал 4, осадочную камеру 7 со шнеком 8 для выгрузки примесей, удаленных из зерна потоком воздуха. Машина не имеет собственного вентилятора и должна быть присоединена к заводской системе аспирации.

Технические характеристики cепараторов ТS 200 и ТS 200 S приведены в табл. 5.6.

* 65/33 означает: 65 т/ч — при использовании всех сит, 33 т/ч — при переключении сит.

Сортирующая машина с воздушной сепарацией работает следующим образом: по ступающее зерно дозируется, продуваясь при этом воздухом, после чего попадает на приемное сито, равномерно распределяясь по нему. Примеси, отличающиеся от зерна аэродинамическими свойствами, уносятся потоком воздуха в осадочную камеру, в которой осаждаются и удаляются из нее с помощью шнека. Удаляемый из машины воздух направляют на аспирацию.

На приемном сите отделяют грубые примеси, а зерно, прошедшее через него, рас пределяется на первые три рабочих сита, работающих параллельно. Сход с этой группы сит представляет собой зерно I класса (> 2,5 мм), которое по лоткам выводится из машины, а проход распределяется на последующие три рабочих сита, также работающих