Учебно-методический комплекс дисциплины «Технология послеуборочной обработки зерна» для специальности 050728 - «Технология перерабатывающих производств» (стр. 34 )

Рис. 1. Линейные размеры зерна

пшеницы:

в—толщина; б — ширина; в — длина.

  Применяют разнообразные меры повышения эффективности воздушного сепарирования: увеличивают высоту канала и профилируют его сечение по высоте, повы­шают равномерность подачи зерна по толщине слоя  и  площади канала, устанавливают  выравнивающие  ре­шетки и рассекатели потока зерна, уменьшают скорость его поступления в рабочую зону канала.

В зерноочистительных машинах сельскохозяйственно­го типа чаще всего применяют вертикальные пневмосепарирующие каналы. Технологический эффект  работы пневмоканала зависит от скорости и равномерности воз душного потока при движении по сечению канала, равномерности и интенсивности (удельной нагрузки) подачи зерновой смеси в канал. Для повышения надежности воздушного сепарирования в сложных ворохоочистительных и зерноочистительных машинах устанавливают по два пневмосепарирующих рабочих органа, как правило, начинающего и завершающего обработку зерна. 

Сепарирование на решетах. Зерновую смесь на решетах разделяют просеиванием тех ее компонентов, ко­торые имеют меньшие размеры, чем отверстия рабочего  органа. Просеивание является механическим  способом сепарирования, при помощи которого можно разделить сыпучий материал на две  фракции по размеру зерен, главным образом по ширине и толщине (рис. 1). Разде­ление по длине проводят на ячеистых  поверхностях — триерах. Сущность просеивания заключается в том, что частицы, которые по размерам меньше отверстий решета, проваливаются через них и образуют проходовую фрак­цию, или проход. Крупные зерна, которые не могут прой­ти через отверстия решета, остаются на нем и образуют сходовую фракцию, или сход. Сход и проход имеют бо­лее однородный по размеру состав частиц и отличаются по качеству между собой и от исходной смеси зерна.

В большинстве случаев решета представляют собой плоские стальные листы с выштампованными отверстия­ми определенной формы и размера. Металлическую си­товую ткань используют редко. Решета с пробивными отверстиями благодаря высокой точности размеров от­верстий обеспечивают лучшее сепарирование.

Решето характеризуется двумя основными парамет­рами: рабочим размером отверстий и показателем живо­го сечения. Процентное отношение суммы всех отверстий решета к общей его полезной поверхности называют живым сечением решета. Чем больше живое сече­ние, тем лучше обеспечиваются возможности для про­сеивания и выше производительность решет.

Рабочим размером круглого отверстия является его диаметр, для треугольного — сторона правильного тре­угольника. У решет с прямоугольным отверстием рабо­чим размером является его ширина. Длина таких отвер­стий делается с большим запасом и не является пара­метром, по которому происходит сепарирование. Она должна быть такой, чтобы не препятствовать разделе­нию по толщине даже самых длинных зерен. С увеличе­нием длины продолговатых прямоугольных отверстий увеличивается живое сечение и производительность ре­шет. Длина продолговатых отверстий изменяется в пре­делах от 10 до 50 мм, но чаще она составляет 20 мм.

Процесс просеивания на плоском решете делится на следующие функциональные части:

формирование слоя зерна и заполнение им поверхно­сти решета;

разрыхление, перемешивание и поступательное дви­жение слоя зерна по решету;

сравнение размеров частиц зерновой смеси с разме­рами отверстий решета; проход мелких частиц через отверстия или отбрасы­вание крупных частиц с площади сечения отверстия; раздельный вывод прохода мелкой фракции и схода с решета крупной фракции.

  На результат просеивания влияют состав  зерновой массы, особенности применяемого решета и параметры его работы. Если зерно по своим размерам относится к проходу, это еще не означает, что в процессе просеива­ния оно обязательно пройдет через решето.  Для этого необходимы еще некоторые условия. Проходовая частица обязательно должна находиться над открытым отверстием решета и должна быть повернута к отверстию та­ким образомг чтобы не было препятствий ее свободному проходу через решето. Чем быстрее после этого над от­верстием появится новая проходовая частица, т. е. чем чаще происходит сравнение размера отделяемого зерна с размером отверстий решета, тем больше будет произ­водительность решета. Для этого слой зерна на решете  должен перемещаться, разрыхляться и постоянно пере­мешиваться.

Зерно на неподвижном решете может начать двигать­ся только в том случае, если угол его наклона превыша­ет угол трения по данному материалу. У начавшего двигаться зерна будет непрерывно увеличиваться скорость., Скользящие зерна располагаются своей длиной по направлению движения, а шириной—в плоскости решета. При этих условиях нельзя ожидать четкого разделения ни по толщине, ни по ширине, т. е. на неподвижном на­клонном решете нет благоприятных условий для разделения зерен по размерам. Достаточно успешно на таком решете с круглыми отверстиями можно отсеивать лишь мелкие и короткие примеси.

Равномерную скорость движения зерна по решету и его достаточно хорошее перемешивание можно обеспе­чить, если придать решету возвратно-поступательное движение  вдоль  направления  движения  зерновой  массы. При этом решето должно иметь определенный, по воз­можности регулируемый наклон для обеспечения заданной скорости движения зерновой массы разного исходного качества.

В процессе возвратно-поступательного движения решета зерна при движении вперед и вниз приобретают большее ускорение, чем при движении назад и вверх. Эта разность сил обеспечивает не только перемещений зерна вперед, но и разрыхляет слой, разворачивает зерна, придает им на определенный момент вертикальное положение, что является обязательным условием хорошего просеивания продолговатых зерен на решетах с круглыми отверстиями. Оптимальное разрыхление слоя и необходимое пространственное положение зерен можно получить лишь при определенной амплитуде и частоте колебания решета.

Наименьший размер зерновки—толщина. Это наибо­лее удобный и широко используемый параметр сепари­рования зерна по размерам. Для разделения зерновой смеси по толщине используют решето с выштампованными отверстиями продолговатой прямоугольной формы, Длина зерновки не должна препятствовать просеиванию. Основной рабочий размер решета—ширина отверстия (рис. 2). Зерна, имеющие размеры по толщине меньшие, чем ширина отверстия, должны попадать в проход. Для создания благоприятных условий разделения слой зерна на решете должен хорошо  разрыхляться  и перемешиваться. Для улучшения попадания частиц в продолговатые отверстия в некоторых случаях применяют гофрированные решета. При калибровании  семян кукурузы применяют специальные решета.

Зерновые смеси по ширине сепарируют  на  решета с круглыми отверстиями. Ширина продолговатой зерновки соответствует ее наибольшему поперечному размеру (см. рис. 2). Чтобы проходовые частицы, особенно продолговатой формы, хорошо сепарировались через круглы отверстия, они должны в процессе движения по решет принимать вертикальное положение. Это вполне обеспечивается при возвратно-поступательном движении решета с определенной амплитудой и углом наклона.

Рис. 2. Разделение семян на решетах с продолговатыми (/) и круг­лыми (II) отверстиями:

«, б, в —семена проходят через решето; г «-семена идут сходом с решета.

  Полнота разделения материала на фракции зависит от скорости перемещения частиц по решету, длины пути частоты взаимодействия с отверстиями. Если частота колебаний решета слишком велика, семена начинают подпрыгивать на решете и должным образом не сепарируются. При недостаточной частоте колебаний движения зерен замедляется, и они при слабом разрыхлении слоя плавно скользят по решету и не просеиваются.

Большое влияние на результат сепарирования оказывает своевременная очистка отверстий решет. Во время работы отверстия решет забиваются частицами сходовой  фракции зерновой смеси, и, если их не очищать, фактическая рабочая  площадь живого сечения решета уменьшится настолько, что разделение смеси практически полностью  прекратится.  Поэтому устройство  для очистки  решет является обязательным элементом воздушно-решетных зерноочистительных машин. Для очистки применяют щетки, ударники, ролики и другие приспособления

В воздушно-решетных зерноочистительных машина отечественного производства приняты две основные технологические схемы расположения решет (рис. 3) Схему I применяют в машинах ОВП-20А, ОВС-25 ЗАВ-Ю. ЗО. ОООА, ЗВС-20А, схему II —в семяочистительных машинах СВУ-5А и СВУ-10. Для обеих схем принимают условное обозначение решет: Б{— фрикционное Б2— колосовое, бь В2—подсевные, Гь Г2 — сортире вечные.

Фракционное решето Б{ первым воспринимает поте зерна, поступающего на очистку. Его подбирают чтобы разделить весь поток зерна на две равные части

———»- Очищенное зерна        ——-.»- Мелкие отходы

— -—^Мемое и щуплое зерна  —-.-^-Крупные отходы

Рис.  3. Расположение  решет в зерноочистительной машине:

я — схема I; б — схема II.

при этом сходом с решета идет крупное зерно и крупные примеси, а проходом через отверстия решета относи­тельно мелкое зерно и все мелкие примеси. Это решето не дает ни очищенного зерна, ни фракции удаляемой примеси. Технологический эффект от сепарирования на решете Б1 заключается в том, что оно разделяет зерно­вую массу на крупную и мелкую фракции и облегчает последующее выделение как крупных, так и мелких при­месей. Решето должно быть полностью покрыто зер­ном. Однако слой зерна должен быть таким, чтобы все мелкие примеси успели выделиться через отверстия ре­шета.