Файл: Rozdilennya.pdf

Такі апарати аналогічно батарейним аероциклонам об”єднують групу мікроциклонів,щоексплуатуютьсяпаралельноодинодному.Суспензія підводиться по центральній трубі 4 та надходить одночасно до всіх мікроциклонів. Також паралельно відводяться до загальної камери продуктирозділення.

Інша конструкція гідроциклона - центриклон відзначається наявністю у циліндричній частині апарату ротора-крильчатки, що має окремийпривод.Подібнамашинастворює потужне відцентровеполе, під дією якого суспензія надходить до циклона.

Рис. 8.16. Схема мультігідроциклона.

а – схема окремого елементу апарата: 1 – втулка; 2 – кришка;

3– корпус; 4 – наконечник .

б– батарея мультігідроциклона: 1 – гумовий блок; 2 – металічний

корпус; 3 – мікроциклони; 4 – центральна підвідна труба; 5 – радіальні канали.

36

8.4.Машинидлярозділення сипучоїтадрібнокусковоїпродукції.

8.4.1.Сутність таособливості процесурозділення сипучихта дрібнокусковихтвердихнеодноріднихсистем.

Процес розділення сипучої або дрібнокускової продукції на фракції,яківідрізняютьсяпевнимифізико-механічнимиабоструктурними властивостями, називається класифікацією чи фракціонуванням. В залежності від особливостей технологічногопризначеннямаютьмісце трирізновидиданогопроцесу:просіювання,калібруваннятасортування, основні робочі органияких представлені нарис.8.17, рис.8.18.

Рис.8.17. Схеми калібровочних пристроїв.

а– стрічкового типу; б – вібраційної дії; в,г – барабанного типу;

1– збірний потік; 2 – плоска похила поверхня; 3 – обертальні перфоровані барабани; д – дискового типу: 1 – продукція;

2– обертальний корпусний диск; 3,4 – ребра; е – валикового типу;

ж– тросового типу: 1 – продукція; з – валико-стрічкового типу: 1 – ступінчаті валики; 2- стрічковий транспортер; и – шнекового

типу; к – конусного типу.

37

а– при розділенні за аеродинамічними властивостями:

1– аспіраційний канал; 2 – пневматична колонка; б – при розділенні за розмірами: 3,4 – ситові поверхні з продовгуватими та округлими отворами; 5 – триєр; в – при розділенні за станом поверхні:

6 – фрикційний сепаратор; 7 – електромагнітний сепаратор; г – при розділенні за формою виконавчих органів машин: 8 – гвинтовий сепаратор;9 – сито з трикутними отворами; д – при розділенні за щільністю маси продукції: 10 – пневматичний сортувальний стіл.

38

Просіюванняєпроцесочищеннясільськогосподарськоїсировини від небажаних домішків або некондиційного товару. Такий процес застосовується зокрема при просіюванні муки, цукру, очищенні від зайвихтілкоренеклубнеплодів.Просіюванняреалізуєтьсязадопомогою спеціальних сит, які можуть здійснювати зворотно-поступальний, обертальний,вібраційнийрух аболишатисянерухомими.

В залежності від способу виготовлення найбільш поширені такі

сита:

пробивні,щовиконуютьсязтонкоїлистовоїсталітамаютьштамповані отвори;

плетені або дротяні, що виготовляються з круглого металічного дроту;

тканеві, каркас яких складають нитки з шовку, капрона, нейлона, перлона;

Законструктивнимвиконаннямможна виділитиплоскі сита,які здійснюють зворотно-поступальний або вібраційний рух; барабанні, робочіорганиякихобертаютьсянавкологоризонтальноїчивертикальної осі або здійснюють рух по заданій траєкторії у вібраційному полі (рис.8.19). Сита можуть бути виконані також нерухомими; при цьому масапродукціїпереміщуєтьсявідноснонихзадопомогоюспеціального шнекового механізмуабо піддією кулачків (бил).

Рис. 8.19. Схеми барабанних сортувальних машин.

а–циліндричний зпохилоюповерхнею; б – з ексцентриковим приводом; в–з віброприводомсилового типу;

1– робоча зона; 2 – ексцентриковий привод; 3 – ситова поверхня; 4 – пружний елемент; 5 – приводний вал; 6 – дебаланс.

39

Пропускназдатністьситоцінюєтьсяпараметром,щоназиваєтьсяживим перерізомконструкції ,величинуякогоможнавизначитивзалежності від типусита(рис.8.20).Такдляпробивних ситданийпараметрскладає:

де S0 - площа отворів сита; S - загальна площа сита.

Для плетених та тканевих сит, що мають квадратну конфігурацію (рис. 8.20а):

D

де D - відстань між структурними елементами сита (дрота або пучка тканин); -товщинаструктурногоелементусита.

Увипадку прямокутноїконфігурації сита(рис.8.20б):

де D1 , D2 - відстані між структурними елементами сита у взаємоперпендикулярному напрямі; 1 , 2 - товщина структурних елементів сита,щорозташовані перпендикулярно одинодному.

Калібрування - є процес розділення сипучої або дрібнокускової неоднорідноїсистемина фракції,щовідрізняються своїми розмірами. Для здійснення даного процесу використовуються валико-стрічкові, тросові, шнекові, вагові та інші механізми. Зокрема валико-стрічкові машини призначені для калібрування кульковидної, зокрема плодоовочевоїпродукції.Прицьомумасапродукції,щопереміщуєтьсявздовж ступеневого валу, розділяється в залежності від розмірів щілин між валом та лотком. Плоди, ягоди, ядра бобів та горіхів, інша сипуча продукціярозділяєтьсянафракціїкалібрувальнимимашинамизметою запобіганнярозварюваннядрібнихфракційпритепловійобробціабодля підвищення якості обжарюваннясировини.

Сортуваннямназиваютьпроцесрозділеннятвердоїнеоднорідної системи як за розмірами, так і за формою та іншими фізикомеханічними властивостями, а саме: щільністю, коефіцієнтом зовнішнього тертя, пружністю тощо. Даний процес може здійснюватися у машинах відцентрового типу (наприклад, утриєрах); в ситових агрегатах, робочі

40

Рис.8.20. Схеми ситових поверхонь та їх основніпараметри .

а – штампована поверхня з продовгуватими та округлими отворами;

б– плетена або дротяна поверхня;

в– тканева поверхня.

органи яких складаються з набору сит, що розташовуються каскадно та відрізняються розмірами отворів; при переміщенні продукції у спеціальному середовищі, зокрема в електромагнітному полі, в повітряному або гідравлічному середовищі, під дією вібраційних або поверхнево-активних сил.Таквтриєрах(рис.8.21)присортуваннізерна частинкипродукціїпіддієювідцентрових сил розміщуютьсяукомірках, щомаютьспеціальнуформу.Взалежностівідформитарозмірівсипучих елементівздійснюєтьсяпроцесрозділення.Прицьомууламкизерна,а також округле насіння буряків випадають з комірок пізніше за продовгуваті нормальні зерна.

Магнітні сепаратори (рис. 8.22)внаслідок діїпостійних магнітів або електромагнітів дозволяють вилучити з сипучої масидомішки, які володіютьферомагнітнимивластивостями.

В електромагнітних сепараторах (рис. 8.23) частинки сипучої маси при зіткненні іззарядженим електродом абоз потоком іонів (при коронному розрядженні в повітряному середовищі) отримують електричний заряд. Тоді частинки, що володіють меншою електропровідністю,утримуютьсянаповерхні барабанатазнімаються щіткою,а частинки збільшоюелектропровідністю віддаютьсвійзаряд

41

барабану та скидуються відцентровою силою. Подібні машини застосовуються, зокрема, для розділення продуктів розмелювання зерна.

Рис. 8.21. Схема триєрного барабану.

а – конструктивна схема: 1 – вал; 2 – підшипниковий вузел; 3 – приймальний патрубок; 4 – циліндр; 5 – лоток; 6 – шнек; 7 – втулка; 8 – штурвал; 9 – станина;

б,в – схема роботи триєра для видалення довгих (б) та коротких (в) домішків.

В деяких переробних виробництвах (наприклад, дріжжевому) дляреалізаціїпроцесу розділення використовується явищефлотації. Такийпроцесоснованийнавиборчомуналипанні частинокнеоднорідної системидоповерхні розділу (рідина-повітряна бульбашка). Частинки, що налипли, виносяться з піною, а інші - осідають на днище судини.

42

б)

Рис. 8.23. Схема машини для електромагнітної сепарації.

а – технологічна схема машини: 1 – кривошипно-шатунний механізм; 2 – малий шнек; 3 – ківш; 4 – бункер для насіння; 5 – диск з отворами; 6 – змішувальні шнеки; 7 – вібролоток; 8 – барабан;

9– електромагніти; 10 – клапани;

б– принципова схема процесу: 1 – лоток; 2 – барабан; 3 – магніт

(електромагніт).

Гідравлічна та повітряна класифікація використовується здебільшого,длярозділеннянафракціїпродуктівтонкогорозмелювання. В основу даних способів сортування покладений принцип різниці швидкостей та напряму руху частинок неоднорідної системи в гідравлічномуабоповітряномупотоці.

Конструкції ситових сортувальних машин визначаються, в основному,типомсипучоїабодрібнокусковоїпродукції(рис.8.24). Для сортуванняпродуктівкрупногорозміру(наприклад,корнеклубнеплодів) використовуються установки з плоскими ситами, що розташовані горизонтальноабопохило;барабанні сита,щомаютьформуциліндрів або усічених пірамід. Для сипучої продукції з невеликими розмірами

43

частинок (зокрема, для круп, зернової та насіннєвої продукції), здебільшого,застосовуютьсяплоскісита,щорозташовуютьсяудекілька ярусів. Машини з ситом, що обертається, призначаються для відокремленнявідсипучоїпродукціїмеханічних табіологічних домішок.

Схеми плоских ситових сепараторів

а–зодноюробочоюповерхнею,щомаєрізнізарозмірамиперфорацій;

б– ярусного типу з однотипними перфораціями ;

в– комбінованого типу.

Розділеннясипучоїмасинанеперфорованихповерхнях можна здійснювати за допомогою фрикційних (рис.8.25) або вібраційних сепараторів. При цьому основним фактором розділення в даних процесах є коефіцієнт тертя продукції по опорній поверхні.

На теперішній час поширюється використання машин для розділення сипучих неоднорідних систем, в яких виконуються і просіювання і калібрування, і сортування. При цьому сортування та калібрування використовується для отримання готової продукції, а просіювання є допоміжною операцією з метою вилучення з продукції зайвих домішок. Так при очищенні горіхів, какао-бобів та насіння, що містять жирові сполуки, просіювання комбінується з повітряною сепарацією, що дозволяє розділити частинки, хоча і однакові за розмірами, але різні за аеродинамічними властивостями. Також за цілим рядом фізико-механічних властивостей дозволяють провести розділення процеси, рушійну силу в яких створює вібраційне поле.

44