Таблица 11 Исходные данные для расчета просеивателя с неподвижным ситом

Номер варианта	Вид продукта	Производительность,	Насыпная
		кг/ч	плотность, кг/м 3
1	2	3	4
1	Мука х/п в.с.	1500	550
2	Мука х/п в.с.	2000	550
3	Мука х/п 1 с.	1200	500
4	Мука х/п 1 с.	1600	500
5	Мука х/п 2 с.	2000	480
6	Мука х/п 2 с.	1000	480
7	Мука макаронная в.с.	1200	760
8	Мука макаронная в.с.	2000	760
9	Мука макаронная 1с.	800	725
10	Мука макаронная 1с.	2500	725

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНЫХ СЕПАРАТОРОВ

7.1. Общие положения

Воздушные сепараторы (аспираторы) применяют для выделения

основного продукта (зерна) из пневматической сети и отделения

воздушным потоком примесей, отличающихся от зерна основной культуры аэродинамическими свойствами. К таким примесям относят щуплые, недоразвитые зерна, пленки, оболочки, полову, солому, пыль и

т.д., объединенные общим названием легкие примеси (относы).

В современных зерноочистительных машинах применяют следующие способы сепарирования:

-в вертикальном , наклонном или поперечном воздушном потоке;

-воздушное с использованием поля центробежных сил;

-воздушное с использованием кинетической энергии компонентов сепарируемой смеси;

-пневмоинерционное и пневмоситовое;

-аэромеханическое при внутрицеховом пневмотранспорте и др.

Наибольшее распространение благодаря конструктивной простоте и

компактности устройств получил способ сепарирования зерновой смеси в вертикальном воздушном потоке.

Воздушные сепараторы можно разделить на две группы: с

разомкнутым и замкнутым циклом воздуха. К первой группе относят

аспирационные колонки, широко применяющиеся на крупяных заводах, и

пневмосепараторы для мукомольных заводов с пневматическим транспортом, которые выпускают с относоотделительной камерой и без нее. Ко второй группе относят, главным образом, пневмосепараторы с

106

двукратной продувкой, используемые в зерноочистительных отделениях мукомольных и крупяных заводов. Кроме того, воздушные сепараторы часто применяются как составной элемент других технологических машин, например, воздушно-ситовые сепараторы, камнеотделительные машины и т. д.

Основными параметрами воздушного сепаратора, обеспечивающими

эффективность очистки зерна и четкость сепарирования, являются удельная зерновая нагрузка, размеры пневмосепарирующего канала, скорость воздушного потока и потери давления в сепараторе.

Эффективность очистки η (%) представляет собой отношение массы примесей, выделенных из зерна, к массе примесей в исходной смеси, которые могли быть выделены воздушным потоком, и определяется по формуле:

				а
	А 1	−
			100
η =						100 ,	(148)
		Б

где А – масса отходов, кг;

а- содержание нормального зерна в отходах, % от их массы;

Б– масса примесей в исходной смеси, которые могли быть выделены воздушным потоком, кг.

Содержание нормального зерна в отходах характеризует четкость сепарирования, то есть качественную сторону процесса.

Примечание. По правилам ведения технологического процесса на мукомольных заводах, содержание нормального зерна в отходах не должно превышать 0,02 (2%).

Пневмосепарирующий канал (рис.33) характеризуется следующими геометрическими размерами: длиной L, шириной В, высотой H1 от места поступления зерна в канал до поворота в осадочное устройство, высотой H2 от места поступления воздуха в канал до места поступления в него зерна и углом ввода сепарируемой смеси в канал α.

Производительность воздушного сепаратора Q (кг/ч) зависит от удельной нагрузки q (кг/ч на 1 см длины канала). С увеличением удельной нагрузки эффективность очистки ухудшается. Так, для пшеницы наилучшая технологическая эффективность обеспечивается при q = 85…110 кг/(см·ч).

В воздушных сепараторах, предназначенных для предварительной очистки, удельные нагрузки увеличивают для повышения производительности. Исходя из этого, эффективность очистки принимают: для первичной очистки η = 0,6…0,7, для вторичной очистки η = 0,7…0,8.

107

Геометрические размеры пневмосепарирующего канала выбирают по оптимальной удельной зерновой нагрузке и заданной

производительности. Длину канала L (см) определяют по формуле:
L =	Q	.	(149)
	q

Эффективность очистки зерна от легких примесей η зависит от ширины канала В, достигая максимального значения при следующих соотношениях удельной нагрузки и ширины канала: при q = 50 кг/(ч·см)

В = 100 мм, при q=80 кг/(ч·см) В = 130 мм, при q = 90 кг/(ч·см) В = 150 мм, при q=100 кг/(ч·см) В = 260…270 мм, при q = 200 кг/(ч·см) В = 320 мм.

Для достижения максимальной эффективности очистки зерна в конструкции воздушного сепаратора предусматривается возможность регулирования ширины канала.

воздух с относами

L

1

Â

зерно

H

2

α

H

очищенное зерно

Рис.33. Прямоугольный пневмосепарирующий канал

Высота верхней части пневмосепарирующего канала H1 также влияет на эффективность очистки. С ее увеличением можно повысить эффективность и четкость сепарирования. Высоту канала Н1 следует принимать в пределах Н1= 800…1500 мм, причем тем значительнее, чем больше ширина канала В. Высота Н2 должна быть не менее 120 мм, иначе невыравненный воздушный поток будет уносить нормальные зерна в отходы, а легкие примеси могут остаться в зерне.

Эффективность очистки зерна воздушным потоком зависит от начальной скорости Vo поступления частиц в пневмосепаририрующий канал и средней скорости V воздушного потока. Оптимальная начальная скорость выбирается в пределах Vо = 0,2…0,3 м/с. С повышением средней

108

скорости V воздушного потока эффективность очистки увеличивается до известного предела, после чего зерно переходит в «кипящее» состояние,

при котором	резко возрастает унос нормального	зерна в отходы.
Скорость V воздушного потока для очистки продовольственного зерна
определяют по формуле:
	V = (0,4...0,8) VВИТ ,	(150)

где VВИТ – скорость витания зерна, м/с (определяется по приложению 2). Расход воздуха в воздушном сепараторе QВ (м3/с) определяют по

формуле:

QВ = B L V ,

(151)

где В – ширина канала, м; L – длина канала, м;

V – скорость воздушного потока, м/с.

Потери давления в воздушном сепараторе Н (кгс/м2) определяют по формуле:

H = k Q2 ,

(152)

где k – коэффициент сопротивления, кгс·мин2/м8; Q – расход воздуха, м3/мин.

Коэффициент сопротивления зависит от конструкции воздушного сепаратора и находится в пределах k = 0,075…0,08.

Для вывода зерна и легких примесей из воздушного сепаратора с одновременной его герметизацией служат шлюзовые затворы, типоразмер которого выбираем по приложению 5, и различные клапаны. Потребную емкость VШ (дм3) определяем по формуле:

VШ =	QШ	,	(153)
	ρ n ϕ

где QШ – расчетная производительность затвора, кг/мин; ρ - объемная масса продукта, кг/дм3;

n – частота вращения ротора, мин –1, n= 20…40 мин-1;

ϕ - коэффициент заполнения ячеек, для зернистых материалов ϕ = 0,7…0,8, для порошкообразных ϕ = 0,5…0,6.

Мощность, затрачиваемая для привода шлюзового затвора NШЛ (кВт), расходуется на преодоление сил внутреннего трения груза в сечении загрузочного отверстия, на преодоление сил трения в подшипниках и на дробление частиц, попавших в зазор между ротором и корпусом шлюзового затвора. Ее определяют по формуле:

N	ШЛ	=	π	p R	r2	n tgϕ		K1	,	(154)
		159		Р	З		ηПР	ηШЛ

109