Практическая работа 5 - Технологические машины и оборудование перерабатывающих производств

# Практическая работа 5

АППАРАТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНА ОТ ПРИМЕСЕЙ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ПЛОТНОСТИ

Цель: сформировать представление об устройстве и принципе действия машин вибропневматического принципа действия

План

1 Изучить назначение машин вибропневматического принципа действия

2 Зачертить и описать принцип действия Камнеотделительной машины РЗ-БКТ

3 Зачертить и описать принцип действия Камнеотделительной машиныРЗ-БКТ-100.

1 Назначение машин вибропневматического принципа действия

К этой группе машин относятся камнеотборники, концентраторы и комбинаторы. После очистки в сепараторах, зерно, как правило, содержит органические и минеральные примеси, которые могут быть легче или тяжелее зерна. Практически они не отличаются по размерам и аэродинамическим свойствам, поэтому эти примеси не отделяют на ситах и в восходящем потоке воздуха. В практике очистки зерна их считают трудноотделимыми.

В зерне, передаваемом из подготовительного отделения в размольное, минеральных примесей не должно быть, поскольку даже незначительное их количество в готовой продукции вызывает ощущение хруста при разжевывании и вредно для здоровья.

В настоящее время на мукомольных заводах применяют не мокрый способ, с помощью которого можно было частично выделить минеральные примеси, а более эффективный сухой способ очистки зерна. Эта операция производится в вибропневматических камнеотделительных машинах типа РЗ-БКТ. Их устанавливают, в основном, после сепараторов или концентраторов.

На некоторых реконструируемых мукомольных заводах камнеотделительные машины используют на втором этапе подготовки зерна к помолу - после отволаживания. Это совершенно неправильное технологическое решение, так как минеральные примеси, находящиеся в зерновой массе, должны быть удалены в начале технологического процесса, что значительно повысит срок службы рабочих органов следующих по схеме машин (триеров, обоечных машин и т. д.) и эффективность их работы, а также резко уменьшит износ самотечных трубопроводов и снизит возможность искрообразования.

Состав минеральных примесей разнообразен: мелкая галька, кусочки угля, руды, земли, крупный песок и т. п.

Основным свойством, по которому возможно выделить минеральные примеси из зерна, является плотность, составляющая 1,9-2,7 г/см3, т. е. примерно вдвое выше, чем у зерна (1,3-1,4 г/см3). Различие этих компонентов по коэффициенту трения также способствует их разделению.

Процесс выделения из зерна минеральных примесей на рабочем органе - наклонной сортирующей поверхности (деке) в условиях восходящего воздушного потока (без просеивания) можно условно рассмотреть (рис. 2.6) как три одновременно протекающих процесса. При совместном воздействии вибраций сортирующей поверхности и восходящего потока воздуха происходит разрыхление слоя зерна, при котором снижается коэффициент внутреннего трения и зерновая смесь переходит в состояние псевдоожижения. В таком слое создаются условия для эффективного самосортирования разнородных компонентов: тяжелые частицы опускаются вниз, достигая сортирующей поверхности, а части- цы с меныней плотностью стремятся вверх. В расслоенной смеси происходит процесс вибрационного перемещения разнородных компонен- тов в противоположных направлениях.

Рисунок 2.6 - Схема разделения зерна и минеральных примесей в вибропневматической камнеотделительной машине:

I - зерно исходное; II - зерно очищенное; III - примеси минеральные; IV - воздух с легкими примесями

Транспортирование смеси вверх обеспечивается за счет опреде- ленного сочетания кинематических параметров, угла наклона, коэффи- циента трения сортирующей поверхности и наірузки. При отсутствии воздушного потока все компоненты смеси движутся вверх по сорти- рующей поверхности. При наличии аэрирующего воздействия воздуха псевдоожиженный слой зерна, практически не подверженный транспор- тирующему воздействию деки, «течет», как жидкость, под уклон и раз- гружается в нижней широкой части деки. Тяжелые минеральные частицы, находящиеся в нижнем слое и имеющие наибольшее сцепление с шероховатой сортирующей поверхностью, поднимаются вверх и выво- дятся через верхнюю, суженную часть деки.

На эффективность и производительность камнеотделительных ма- шин вибропневматического принципа действия оказывают существен- ное влияние следующие факторы: частота, амплитуда и направление колебаний, скорость воздушного потока, угол наклона деки и коэффи- циент трения ее поверхности, различие в плотности зерна и минераль- ных примесей, нагрузка и влажность зерна. Эффективность очистки зерна от минеральных примесей должна быть не ниже 95%. Содержание кондиционного зерна в отходах должно быть не более 1%.

2 Камнеотделительная машина РЗ-БКТ (рис. 2.7) состоит из вибростола, привода, приемных, выпускных и аспирационных устройств и станины.

Вибростол - подвижная часть машины, установлен под углом 5-10° к горизонтали и совершает возвратно-поступательные движения под уг- лом 30-40° к плоскости деки. Он состоит из несущей сварной рамы, в которой смонтирована дека, корпуса 8 и крышки из оргстекла для визу- ального контроля рабочего процесса. В крышке имеются отверстия для присоединения аспирационного рукава 29 и приемного устройства.

Дека состоит из трех частей: сортирующей поверхности из метал- лотканой сетки с отверстиями размером 1,5x1,5 мм, алюминиевой рамы с поперечными и продольными планками, образующими квадраты раз- мером 55x55 мм, и воздуховыравнивающего днища с отверстиями 03,2 мм. Дека с двумя окнами для крепления выпускных устройств очищенного зерна прикреплена к несущей подвижной раме.

На продольных боковых поверхностях корпуса имеются по два круглых окна 19 с крышками с обеих сторон для доступа к сетке деки. Рядом с отверстиями установлены четыре регулировочных диска 16 со шкалой для контроля амплитуды и направления колебаний.

В корпусе над декой установлен механизм регулирования выпуска минеральных примесей. Пластина 26 служит для регулирования отвер- стия выходного сечения и воздушного потока в этой зоне. Пластину фиксируют пружиной и болтом с гайкой. Положение ее можно менять регулировочными винтами. В крышке корпуса вибростола 6 смонтиро- ван штуцер, соединенный гибкой трубкой с манометром для контроля разрежения. Внутри корпуса установлен светильник для удобства на- блюдения за процессом.

Рисунок 2.7 - Камнеотделительная машина РЗ-БКТ:

1- патрубок аспирационный; 2 - заслонка дроссельная; 3 - манометр; 4 - питатель; 5 - приемник; 6 - крышка вибростола; 7 - прулсина клапана; 8 - корпус вибростола; 9 - патрубок выпускной; 10, 24 - рукава резиновые; 11- вал виброрегулятора; 12 - вибратор; 13 - распределитель; 14 - днище воздуховыравнивающее; 15 - поверхность сортирующая; 16 - диск регулировочный; 17 - плита опорная; 18 - пружина-амортизатор; 19 - окно; 20 - рама; 21 - шкала; 22 - стойка вибростола; 23 - штурвал; 25 - рама несущая; 26 - пластина; 27 - винт регулировочный; 28 - делитель; 29 -рукав аспирационный; 30 - стойка станины

Вибростол установлен на трех опорах. Со стороны выхода очищен- ного зерна нижняя часть вибростола опирается на четыре цилиндрических пружины 18, установленные попарно под углом 90° друг к другу. С противоположной стороны вибростол опирается на вертикальную стойку 22 с шарниром и механизмом регулирования угла наклона вибростола.

При вращении штурвала 23 меняется угол наклона корпуса со сто- роны выхода минеральных примесей. Величина угла наклона деки указана на вертикальной шкале. Связь вертикальной стойки 22 с декой вибростола осуществляется с помощью уголков и сайлент-блоков, а с опорной плитой - через кронштейны, сайлент-блоки и корпус механизма подъема.

Сайлент-блок состоит из двух концентрично установленных ко- ротких стальных трубок с запрессованной между ними резиновой мас- сой. Сайлент-блоки применяют для соединения подвижной и непод- вижной частей или двух частей, движущихся в разных направлениях.

Приемное устройство состоит из питателя, приемника и распределителя. К корпусу питателя при помощи хомута прикреплена конус-воронка. Нижняя часть питателя соединена с приемником гибким рукавом, а верхняя - с подводящим самотеком. Приемный патрубок 4 состоит из двух прозрачных боковин, соединенных между собой металлическими стенка- ми, крышки, питающего клапана, рычага с пружиной и уголков для креп- ления к корпусу вибростола 8. Приемник обеспечивает постоянство на- грузки и герметичность вакуумной системы в зоне поступления зерна.

Распределитель зерна 13 установлен под приемником в корпусе камнеотделительной машины непосредственно над декой. Он состоит из двух вертикальных боковых стенок, между которыми наклонно уста- новлена металлотканая сетка. Здесь происходит предварительная аэра- ция, и распределение исходной смеси по сортирующей поверхности.

Для выхода очищенного зерна предусмотрено два выпускных патрубка 9 на нижнем конце вибростола, а для минеральных примесей - два выпускных патрубка на противоположной стороне. Выпускной патрубок 9 состоит из металлического патрубка, жестко связанного с рамой вибросто- ла. К патрубку при помощи хомута присоединен упругий резиновый ру\кав 10, выполняющий функцию противоподсосного клапана. Очищенное зерно поступает в металлические воронки, соединенные с самотечными трубами, а минеральные примеси - в переносную накопительную емкость.

Привод осуществляется от электромеханического вибратора 12 – электродвигателя. Вибратор установлен в центральной части вала виброрегулятора 11 с помощью фиксатора, хомутов, сайлент-блоков и кронштейнов. Виброрегулятор предназначен для регулирования направления колебаний и установки на нем колеблющихся масс камнеотделительной машины и вибратора. Он состоит из горизонтального полого вала с приваренными к нему опорами, которые крепятся к несущей раме деки. Вал установлен на четырех пружинах 18 (рис. 10.2), которые снизу фиксируются конусами стоек станины, а сверху - конусами вала виброрегулятора. Изменение направления колебаний производится перемещением вибратора в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно вала виброрегулятора.

Аспирационное устройство (29 на рис. 2.7) представляет собой рукав из прорезиненной ткани, скрепленный хомутами в нижней части с крышкой корпуса вибростола, а в верхней - с аспирационным патрубком 7, присоединенным к системе аспирации. В патрубке установлен регулятор воздуха, который выполнен в виде круглой пластины - дроссельной заслонки 3, поворачивающейся вокруг оси 2 на 90° махович- ком 5. В горизонтальном положении заслонка 3 перекрывает сечение пат- рубка, а в вертикальном - обеспечивает максимальный расход воздуха. Положение заслонки указано на шкале 7 верхней кромкой кронштейна 7.

Аспирационный патрубок с регулятором воздуха крепится к ста- нине при помощи двух изогнутых трубчатых стоек.

Станина камнеотделительной машины представляет собой свар- ную конструкцию, состоящую из опорной плиты и укрепленных на ней двух стоек с конусами для установки пружин. На углах станины прикреплены четыре скобы для подъема машины.

3 Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100. Состоит из тех же основных узлов, что и машина РЗ-БКТ, и работает по тому же принци- пу. Машина РЗ-БКТ-100 не имеет принципиальных отличий в кинематической схеме, в конструкции вибростола, привода, приемных устройств, опор и основных механизмов регулирования. Основные конст- руктивные отличия: изменена форма корпуса, конструкция задней стой- ки и механизма регулирования угла подъема вибростола; установлен один выпускной патрубок для вывода минеральных примесей вместо двух; станина выполнена в виде сварной Т-образной трубчатой конструкции без опорной плиты. В соответствии с имеющимися конструк- тивными отличиями машины несколько отличаются по габаритам.

Машина РЗ-БКТ-150 имеет большую ширину и, соответственно, площадь деки; других отличий от модели РЗ-БКТ-100 нет.

Технологический процесс в камнеотделителъных машинах. Зерносмесь из приемного устройства попадает на сетчатую поверхность распределителя, продувается воздухом и двумя равными потоками поступает на сортирующую поверхность деки, где происходит разделение зерна и минеральных примесей. В результате минеральные примеси направляются в верхнюю часть деки и выводятся из машины, а очищенное зерно поступает в нижнюю часть и выводится с противоположной стороны. Легкие примеси уносятся воздухом через аспирационное уст- ройство и отделяются в фильтре.

Настройка и регулирование камнеотделителъных машин. В процессе работы машины регулируют шесть параметров: нагрузку, амплитуду и направление колебаний, расход воздуха, угол наклона деки и положение регулировочной пластины в зоне выпуска минеральных примесей. Все механизмы машины снабжены узлами регулирования.

Камнеотделительные машины тип РЗ-БКТ после монтажа и наладки тщательно регулируют. Проверяют состояние всех движущихся частей и исправность сортирующей поверхности деки, наличие смазки, кинематические параметры. Резиновые выпускные рукава не должны касаться краями воронок самотечных труб. Холостой ход машины не должен сопровождаться шумом и вибрацией.

Заслонку регулятора воздуха 2 (рис. 2.7) устанавливают в положение, при котором давление в манометре будет равно 750 Па без нагрузки. Устанавливают пластину 26 на расстояние 25 мм над ситом деки со стороны выхода минеральных примесей. Регулируют пружину 7 питающего клапана смещением ее на нужную засечку рычага, чтобы обеспечивалось наличие небольшого количества зерна на слегка прижатом клапане. Если в рабочем режиме слой зерна не «кипит» при открытой заслонке регулятора воздуха, то необходимо очистить сито деки проволочной щеткой. Для этого снимают сито, предварительно освободив его от деталей крепления.

При техническом обслуживании камнеотделительной машины не- обходимо ежемесячно очищать ее от пыли, остатков зерна и минераль- ных примесей, осматривать состояние сита, проверять и при необходи- мости подтягивать резьбовые соединения.

При правильной эксплуатации машин типа РЗ-БКТ можно добиться высокой эффективности очистки зерна от минеральных примесей. Результаты испытаний камнеотделительной машины РЗ-БКТ на различ- ных партиях зерна показали высокую эффективность выделения мине- ральных примесей. При содержании минеральной примеси 0,12-0,13% коэффициент извлечения ее составил 98,85-99,0%, при этом содержание нормального зерна в отходах в среднем не превышало 0,05%.

Таблица 2.6 Причины неисправностей камнеотделительных машин и меры по их устранению

Неисправности | Причина | Меры по устранению
Наличие минеральных примесей в очищенном зерне | Велика скорость воздуха | Уменьшить скорость воздуха при помощи дроссельной заслонки
Велик угол наклона вибростола | Уменьшить угол наклона вибростола
Мала амплитуда колебаний | Увеличить амплитуду колебаний смещением грузов-дебалансов
Велика нагрузка | Снизить нагрузку до паспортной
Износ ситовой поверхности деки | Заменить сортирующую поверхность деки
| Мала скорость воздуха | Увеличить скорость воздуха по- воротом дроссельной заслонки
Мал угол наклона вибростола | Увеличить угол наклона вибростола
Велика амплитуда колебаний | Уменьшить амплитуду колебаний разведением грузов-дебалансов вибратора
Неправильная установка грузов- дебалансов вибратора | Установить верхние и нижние грузы-дебалансы вибратора в одинаковом положении относительно друг друга (в соответствии с инструкцией)
Нарушение установки пластин в зоне выхода минеральных примесей | Отрегулировать положение пластины
Мала нагрузка | Увеличить нагрузку
Слой зерна на деке слабо или неравномерно «кипит» | Забиты сита сортирующей поверхности | Очистить сита щеткой
Подсос воздуха через питающую коробку или выпускные патрубки | Отрегулировать положение клапана питающей заслонки до образования зернового затвора. Обеспечить герметичность выпускных патрубков
Наклон вала виброрегулятора (от горизонтали) | Обеспечить горизонтальное положение вала виброрегулятора
Мала скорость воздуха | Увеличить скорость воздуха
Снижение производительности | Несоосность питателя и приемной коробки | Обеспечить соосность питателя и приемной коробки
Мала амплитуда колебаний | Увеличить амплитуду колебаний сближением грузов-дебалансов вибратора

3 Камнеотборник-классификатор Т8С фирмы «Окрим» (рис. 2.8) комбинированная машина для отбора минеральных примесей и разделения зерна с различной плотностью на две фракции.

Рисунок 2.8 - Камнеотборник- классификатор Т5С ОСЯГЛ:

1 - аспирационная камера; 2- регулятор подачи продукта; 3- сортировочные сита; 4 ~ регулятор уклона корпуса; 5 - стойка станины; 6- электродвигатель; / - подача зерна; II - минеральная примесь; III - очищенное зерно; IV - смешанная фракция;V - отсос воздуха

Рабочий стол камнеотборника состоит из двух установленных друг над другом сит.

Верхнее сито, покрытое перфорированной металлической пластиной, разделяет продукт на две фракции: тяжелую (около 70%) и легкую (около 30%).

Нижнее камнеотборное сито, покрытое стальной металлотканой сеткой, отделяет камни и минеральные примеси от зерна.

Сита легко извлекаются из машины.

Резиновые шарики обеспечивают надежную очистку сит.

Управление отбором камней обеспечивается регулируемым устройством.

Поступление продукта можно регулировать в зависимости от производительности машины.

Два мотор-вибратора передают вибрацию на машину, обеспечивая регулируемый цикл и непрерывное движение в процессе работы.

Большие плексигласовые смотровые окна позволяют осуществлять визуальное наблюдение за рабочим столом.

Поток воздуха регулируется дроссельным клапаном со шкалой положений заслонки.

Контрольные вопросы

1 Какие аппараты относят к машинам вибропневматического принципа действия?

2 В чем назначение машин вибропневматического принципа действия?

3 Как устроена Камнеотделительная машина РЗ-БКТ?

4 В чем отличие Камнеотделительных машин РЗ-БКТ и РЗ-БКТ-100?

5 Причины неисправностей камнеотделительных машин и меры по их устранению?

6 Как осуществляется процесс очистки в Камнеотборнике-классификаторе Т8С ?

Литература: В.А. Бутковский. Современная техника и технология производства муки. стр.97-108