Сепарирующие машины



Содержание

 

Введение

Сельскохозяйственное производство России - одна из стратегических отраслей экономики, призванная обеспечивать устойчивое снабжение населения необходимыми по количеству и качеству продуктами питания.

Зерно является основным продуктом  сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства.

Одним из основных этапов производства зерна является послеуборочная обработка, заключающаяся в его очистке  и сушке. Послеуборочная обработка  зерна в себестоимости составляет около 40%, а в затратах труда -более 50% [46, 74, 147, 151]. В связи с этим послеуборочная обработка и хранение зерна являются неотъемлемой и важной составной частью всего сельскохозяйственного производства.

Существующая в сельском хозяйстве техника для послеуборочной обработки зерна морально устарела и не соответствует современным условиям конкурентного зернопроизводства, т.к. произошли структурные изменения в экономике страны, а следовательно, и в сельском хозяйстве.

Имеющаяся           в           сельском           хозяйстве

зерноочистительная техника физически  изношена на 70...80%. Обеспеченность крупных  и средних хозяйств не превышает 35%, а малые и фермерские хозяйства  вовсе не имеют требуемой техники [163]. При этом оборудование для сепарации зерна и семян по своим эксплуатационным показателям: удельной  производительности, эффективности, надежности и энергоемкости не отвечает возрастающим требованиям сельского хозяйства и промышленности.

Развитие материально-технической  базы послеуборочной обработки зерна возможно только на новых знаниях и рабочих органах, позволяющих создавать технологически эффективные малозатратные комплексы послеуборочной обработки зерна и подготовки семян.

В существующих сепараторах наиболее широко применяют решетные рабочие органы, конструктивное исполнение которых приводит к усложнению процессов очистки, снижению надежности машин и росту энергозатрат как на стадии изготовления, так и в процессе эксплуатации.

В этой связи разработка и обоснование  основных конструктивных и технологических параметров новых сепарирующих рабочих органов и машин, адаптированных к многообразию условий производства, на принципах самотечного движения материала под действием гравитационных сил является актуальной задачей.

Большой вклад в изучение процесса сепарации зерновых смесей внесли Н.Е. Авдеев, В.Н. Анискин, А.С. Архипов, Н.Г. Гладков, В.В. Гортинский, В.П. Горячкин, А.Г. Громов, П.М. Заика, А.Н. Зюлин, А.И. Климок, И.Е. Кожуховский, Н.Ф. Конченко, Н.И. Косилов, В.А.Кубышев, П.Н. Лапшин, И.П.Лапшин, М.Н. Летошнев, А.А. Лопан, Е.А. Непомнящий, Г.Т. Павловский, Ю.В. Терентьев, Г.Д. Терсков, М.А. Тулькибаев, Н.Н. Ульрих, В.М.Цециновский и другие исследователи.

Совершенствование технологии и технических средств  для возделывания и уборки зерновых выдвигает соответствующие требования к системе послеуборочной обработки зерна. Пропускная способность и техническая оснащенность предприятий для послеуборочной обработки должны соответствовать объемам производства и структуре посевных площадей.

Типовые зерноочистительные линии  не в состоянии производить качественную очистку зерна и сортировку семян за один технологический пропуск. Многократный пропуск приводит к высокому уровню травмирования семян зерноочистительными агрегатами (ЗАВ-20 – 9,4 %; ЗАВ-40 – 10,4 %; ЗАВ-50 – 14,5 %), увеличению энергозатрат, которые составляют до 5 кВт на одну тонну обработанного зерна, не считая сушки. По данным Госсеминспекции, в последние годы в России семян первого класса высевается не более 20 % в то время, как в ведущих зернопроизводящих странах семена первого класса составляют 90...95 %. Положение усугубляется практически полным износом основных технических средств.

Цель курсовой работы заключается  в изучении теоретических основ  воздушной очистки зерна и анализа аппаратов для ее реализации.

Для достижения поставленной цели в курсовой работе нужно решить следующие задачи:

- провести  анализ воздушной очистки зерна;

- описать  выбранный способ воздушной очистки  зерна;

- провести  анализ аппаратов для воздушной очистки зерна;

- описать  выбранный аппарат.

 

 

 

1. Анализ способов очистки зерна  и выбор оптимального

В мировой практике применяются  различные типы машин для очистки  зерна: воздушно-решетные, гравитационные, пневмомеханические, комбинированные, центробежно-вибрационные и другие. Благодаря компактности и сравнительной простоте конструкции, повышенной интенсивности сепарации материала наиболее перспективными являются машины пневмомеханические.

Зерновая смесь, полученная после  уборки урожая, состоит из различных семян культурных и сорных растений, а также содержит примеси минерального и органического происхождения. Выделение семян основной культуры в чистом виде является одной из важнейших и трудоемких технологических операций в процессах приема, хранения и переработки зерна. Удаление из зерна семян сорных растений, их стеблей, обмолоченных колосков и других примесей органического и неорганического происхождения не только значительно повышает товарную ценность зерна, улучшает его семенные качества, урожайность и стойкость при хранении, но и определяет нагрузку и эффективность работы остальных технологических машин. [4]

Зерноочистительная машина — машина для очистки, сортирования и калибрования зерна (семян) различных культур. Работа зерноочистительной машины основана на использовании различия физико-механических свойств зерновой массы (крупности, аэродинамических свойств, формы, упругости и других), в соответствии с которыми применяются различные рабочие органы для разделения зерновой смеси.

По выполняемым операциям различают зерноочистительные машины предварительной очистки (непосредственно после обмолота при подготовке к сушке, временному хранению, к дальнейшей очистке и сортированию); зерноочистительные машины первичной очистки (до заготовительных кондиций); зерноочистительные машины вторичной очистки (до посевных кондиций) и специальной очистки (очистка от трудноотделимых примесей по признакам разделения и свойствам, не охватываемым машинами предварительной, первичной и вторичной очистки).

По мобильности различают стационарные, передвижные и самопередвижные зерноочистительные машины. Одни зерноочистительные машины можно применять самостоятельно, другие - в составе поточных линий.

По целевому назначению рабочих  органов зерноочистительные машины делятся на простые, в которых зерновая смесь разделяется по одному признаку, и сложные - по нескольким признакам.

Простые зерноочистительные машины могут иметь один из следующих рабочих органов: воздушную систему, решётный, триерный, фрикционный, магнитный, пневмосортировальный, отражательный, фотоэлектронный.

Воздушные системы разделяют зерновую смесь по аэродинамическим свойствам частиц в 1 или 2 аспирационных сепарирующих каналах.

Решётные рабочие органы разделяют  частицы по их толщине, ширине и некоторым особенностям формы. Например, колосовые решёта предназначены для отделения крупных примесей, подсевные - мелких, сортировальные - для разделения на однородные по размерам зёрен фракции.

Применяют плоские или цилиндрические решёта с круглыми отверстиями для разделения зерновой смеси по ширине частиц, с продолговатыми - по толщине, с треугольными и овальными - по особенностям формы частиц. [3]

Наиболее распространены решёта качающиеся и вибрационные, используют также вращающиеся и вращающиеся в сочетании с вибрацией.

Для очистки решёт служат щётки, скребки, ударники и упругие шары. Триерные рабочие органы отделяют частицы, отличающиеся длиной.

Фрикционные рабочие органы выделяют из сепарируемого материала частицы, имеющие различные значения коэффициент трения скольжения и трения качения; очищают зерно некоторых культур от семян сорных растений, отделяют щуплые и больные семена, а также семена с повреждённой поверхностью.

Магнитные рабочие органы отделяют из зерновой смеси семена с шероховатой  поверхностью, которые обволакиваются железным порошком, после чего извлекаются магнитом.

Различие в плотности частиц используется в качестве признака разделения на пневматических, сортировальных столах, а упругость частиц - на отражательных столах.

Сортирование семян по цвету  осуществляется фотоэлектронными рабочими органами по величине коэффициента отражения светового потока.

В СССР для предварит, очистки зерна  применяют сложные зерноочистительные машины, например, стационарные воз душно-решётные (МПО-50) и самопередзижные воздушно-решётные машины (ОВС-25), для первичной очистки - стационарные воздушно-решётные зерноочистительные машины (ЗВС-20А и МЗП-50-1) и триерные блоки (ЗАВ-10.90000А и БТ-5), для вторичной очистки - стационарные воздушно-решётные семяочистители (СВУ-5А) и самопередвижные воздушно-решётно-триерные машины (СМ-4).

Семена трав и льна очищают от шероховатых семян сорняков электромагнитной 3. м. (СМЩ-0,4) и магнитной (СМЦ-0,4), Частицы  с разл. плотностью отделяют от семян  на пневматических сортировальных столах ПСС-2,5 и СПС-5. [5]

Производительность зерноочистительных машины (т/ч): МПО-50-50; ЗД-10.000 - 20; МЗП-50-1 - 50; О8П-20А - 16; ОВС-25 -25; ЗВС- 20 А-20; ЗЛВ-10.30000-10; ЗАВ-10.90000А - Ю; БТ-5 - 5; СВУ-5А - 5; СМ-4 - 4; ЭМС-1А - 0,25; СМЩ-0,4 - 0,4; СПС-5 - 5; ПСС-2,5 - 2,5.

За рубежом применяют аналогичные  зерноочистительные машины.

Важнейшее направление повышения  производительности зерноочистительных машин - интенсификация процесса сепарации за счёт снижения забиваемости решёт.

2. Описание выбранного процесса очистки зерна

В мировой практике при очистке  зерновых культур используются, как  правило, воздушно-решетные машины с  решётными станами с различной  компоновкой решет. Модели МПР-50С, МПУ-15, МПУ-70, МПУ-20, ОЗС-50/25/10, МВУ-1500, СВУ-5Б (ОАО ГСКБ «Зерноочистка»); ОВС-25, МС-4,5, ЗВС-20А (ООО «Воронежсельмаш»).

Каждое предприятие проводит операции по приемке, обработке, хранению и отпуску  зерна на переработку. Зерно, поступающее  на заготовительные предприятия, содержит семена сорных растений, зерен других культур, органических и минеральных примесей, поврежденных, испорченных и др. Наличие в зерне этих примесей ухудшает его качество. Поэтому одно из важных условий, как обеспечения количественно-качественной сохранности зерна, так и улучшения качества и выхода готовой продукции является эффективная его очистка.

Эффективность и своевременность  очистки - главнейший показатель, определяющий качество сушки, хранения, переработки  и энергии роста зерна.

Степень очистки основной культуры и точность классификации посевного материала во многом влияют на урожай, а также на стабильность качества зерна при хранении. Очистка зерна перед измельчением на мукомольных и комбикормовых заводах и перед шелушением на крупяных заводах предопределяет качество готовой продукции. Четкость сепарирования на промежуточных стадиях измельчения и шелушения влияет на качество продукции, степень использования сырья и определяет нагрузку и эффективность работы остальных технологических машин. [8]

Очистка зерна от примесей является важнейшей операцией на всех зерноперерабатывающих предприятиях. При очистке применяется целый комплекс различных машин, однако в связи с постоянно возрастающими требованиями промышленности необходимо создание новой, более совершенной техники. Для очистки зерновых культур эффективен принцип воздушной сепарации, объясняется это различными аэродинамическими признаками примесей и зерновок, а также сравнительной простотой пневмосепарирующих устройств.

Сепарирование зерна и продуктов  его переработки возможно лишь в тех случаях, когда частицы компонентов исходной смеси имеют достаточно различные аэродинамические и физико-механические свойства. Для очистки или сортирования частиц по их аэродинамическим свойствам применяется продувка зерна потоком воздуха. Способ сепарирования зерновой смеси в вертикальном воздушном потоке применяют в современных зерновых сепараторах, пневмосепараторах и аспираторах отечественного и зарубежного производства. [7]

Способ аэромеханического разделения зерновых материалов осуществляется  следующим образом.

Зерновой материал подают на колеблющуюся  твердую криволинейную поверхность  сепарационной камеры, имеющую изменяемый радиус кривизны, проницаемую для  зернового материала и воздуха, образованную виброэлементами, например виброплоскостями. Воздушный поток подают сверху и снизу на противоположные колеблющиеся  твердые криволинейные поверхности сепарационной камеры, имеющие изменяемые радиусы кривизны, проницаемые для  зернового материала и воздуха, и формируют аэрозерновую смесь. После формирования  аэрозерновой смеси, на которую воздействуют отдельными воздушными струями воздушного потока, получаемыми при подаче воздушного потока сверху и снизу на указанные колеблющиеся  твердые криволинейные поверхности, происходит ее наибольшее ускорение и осуществляют предварительное расслоение аэрозерновой смеси на потоки зернового материала, движущиеся  в замкнутых воздушных объемах, ограниченных сверху и снизу. Дальнейшему перемещению потоков зернового материала между колеблющимися  твердыми криволинейными поверхностями, проницаемыми для  зернового материала и воздуха, также способствуют воздушные струи, направленные сверху и снизу, при этом осуществляют максимальное расслоение аэрозерновой смеси на потоки зернового материала. Изменение воздушных объемов с потоками зернового материала позволяет целенаправленно изменять градиент скорости воздушного потока. [9]

Изменяющаяся  в определенном направлении  сила аэродинамического сопротивления  избирательно воздействует на легкие фракции зернового материала, а  именно, легкие сорные примеси, и тяжелые фракции зернового материала, а именно, зерно, при одновременном воздействии на зерновой материал отдельными воздушными струями, направленными сверху и снизу, которые получают при подаче воздушного потока на колеблющиеся  твердые криволинейные поверхности, проницаемые для  зернового материала и воздуха. Это позволяет обеспечить вывод тяжелых фракций зернового материала вниз от твердых криволинейных поверхностей, проницаемых для  зернового материала и воздуха, и вывод легких фракций зернового материала вверх от твердых криволинейных поверхностей, проницаемых для зернового материала и воздуха, и вдоль отдельных замкнутых воздушных изменяемых объемов. Таким образом, тяжелые и легкие фракции зернового материала приобретают различные траектории движения  на разной высоте от твердых криволинейных поверхностей. Траектория  движения  легких фракций направлена вверх относительно твердых криволинейных поверхностей и вдоль отдельных замкнутых воздушных изменяемых объемов, и легкие фракции выводят. Зерно, как более тяжелые фракции, изменяет траекторию движения  на обратную; при этом оно, преодолевая  аэродинамическое сопротивление воздушных струй, направленных снизу, проходит доочистку от легких сорных и легких зерновых примесей, и его вывод.

 

3. Анализ  аппаратов для воздушной очистки  зерна

История развития комплексной механизации  послеуборочной обработки зерна  в России включает в себя несколько  характерных этапов. Этап, продолжавшийся до начала тридцатых годов 20-го столетия, характеризовался применением простейших зерноочистительных устройств (веялок, триеров, сортировок), выполнявших, как правило, лишь одну технологическую операцию, которая в основном осуществлялась конской тягой либо мускульной силой человека.

Первая зерноочистительная  машина «Союзнаркомзем» в 1934 году в ВИМе, позволяла реализовать достаточно сложные технологические схемы очистки зерна, сократив до минимума межоперационные перемещения зернового вороха. Однако более широкое распространение получили простые машины несложные в эксплуатации (ВИМ-2, ВИМ-СМ-1 и др.), имеющие узкий набор рабочих органов. До 1953 было выпущено года около 30 тысяч таких машин. [1]

На тока стали поступать большие  партии зерна в период организации  колхозов и совхозов. Это потребовало создание новых зерноочистительных машин и привело к заметному росту числа разработок зерноочистительного оборудования. До 1967 года промышленностью было выпущено более 130 тысяч машин различных модификаций. Основная доля приходилась на передвижные универсальные зерноочистительные машины. Эта техника не отличалась высокой производительностью, т.к. оптимальная нагрузка для одного рабочего органа (например, для воздушного канала) не является таковой для других рабочих органов (решетного полотна или триера). Было невозможно обойтись без ручного труда при загрузке автомашин, затаривания зерна, отвода выделенных примесей после очистки, перемещении несамоходных машин и др.

На открытых токах, при обработке  зерна, в неочищенном и влажном  зерновом ворохе уже на вторые сутки  происходит накопление углекислого газа и исчезновение кислорода из межзернового пространства, что приводит к повреждению зародыша и потерям зерна при посеве. Следовательно, зерновой материал уже в первые часы поступления на ток должен быть очищен от примесей, просортирован и доведен до кондиционной влажности. В связи с этим и с ростом производства зерна уровень механизации перестал соответствовать требованиям сельского хозяйства, поэтому в 60-х годах внедряется поточная технология обработки зерна. Ее основой стали стационарные механизированные пункты, первым из которых был ЗАВ-10 с производительностью Ют/ч. Технологическое оборудование агрегата устанавливалось на перекрытии металлической конструкции над бункерами очищенного зерна и отходов. Зерноочистительное оборудование агрегата ЗАВ-10 состояло из воздушно-решетной машины и триерного блока, связанных между собой транспортером. [4]

В настоящее время для воздушной очистки зерна применяют сепараторы воздушные (СВ1-СВ3).

Сепараторы разделяют сыпучие, зерновые или порошкообразные материалы по фракционному составу или насыпной массе.

Принципы действия:

- воздушно - центробежный, гравитационный.

Решаемые задачи

- разделение на четыре фракции  по заданной границе в диапазоне  500-250; 100-250; 20-100; 0-20 мкм

- выделение узких классов дисперсности - монофракционный состав с чистотой не менее 96%

- получение материала с заданным  дисперсным составом

- разделение зернового материала  по насыпной плотности, форме,  массе частиц и др.

Преимущества:

- высокая эффективность разделения. Относительный показатель сепарации у классификаторов по показателю Эдера-Майера (E=100X25/X75) составляет до 96 %

-производительность классификаторов  составляет от 1т/ч и выше

- небольшие габариты и относительная  дешевизна

- рабочая расходная концентрация сыпучего материала до 2 кг/м3

- низкие энергозатраты - до 0,75 кВт/т

Технологические характеристика сепараторов  представлены в табл. 3.1.

Принципиальное устройство сепараторов СВ1-СВ3 представлено на рис. 3.1.

 

 

Таблица 3.1 - Технологические характеристика сепараторов

Технологические характеристики сепараторов (СВ1-СВ3)

Тип сепаратора 

Производительность т/ч 

Установл. мощность

квт 

Загружаемая крупность сырья, мкм 

Кол-во продуктов 

Крупность получаемого продукта, мкм 

Габарита сепаратора D x L м

Общая масса блока  с оборудованием в т.ч. масса  сепаратора кг

СВ -1 

до 1т 

0,75

0-500 

4

250-500

100-250

20-100

 

0-20 

1,2х2,5

1645/365

СВ -2

до 3т 

1,5 

0-500

4

250-500

100-250

20-100

1,4х3 

1680/377

СВ -3 

до 5т 

2,2 

0-500

3

250-500

100-250

0-100

1,6х3,6

 

1730/435


 

Рисунок 3.1 – Принципиальное устройство сепараторов СВ1-СВ3

№ п/п

Наименование

масса, кг

1

Бункер загрузочный 

45

2

Питатель шнековый

30

3

Патрубок загрузочный

20

4

Сепаратор воздушный 

520

5

Патрубок с питателем ср. фр.

30

6

Патрубок с питателем  крупки

35

7

Трубопровод мелкой фракции 

40

8

Циклон осадительный 1й ступени

60

9

Циклон осадительный 2й ступени

120

10

Трубопровод обеспыленного  воздуха

50

11

Вентилятор дутьевой

50

12

Трубопровод воздушного патрубка

20

13

Заслонка воздушная

5

14

Патрубок с питателем  мелкой фракции 1й ступени осаждения

30

15

Патрубок с питателем  мелкой фракции 2й ступени осаждения

30

16

Бункер мелкой фракции 1й ступени осаждения

70

17

Бункер мелкой фракции 2й ступени осаждения

70

18

Клапан (мигалка) - питатель металлоконструкции

2х10=20

700


 

Рассмотрим технологические схемы высокопроизводительных зерноочистительных машин для получения высококачественных семян.

Машина (рисунок 3.2) включает усовершенствованную двухаспирационную систему с возможностью независимой регулировки скорости воздушного потока в аспирационных каналах, новую конструкцию решётного стана с двухъярусным расположением решёт и постановкой в каждом ярусе последовательно двух решёт на машине ОЗФ-50/25/10 и трёх - на машине ОЗФ-80/40/20 с иной схемой их расположения и устройством для снижения потерь зерна сходом с колосового решета, устройство для снижения забиваемости решёт. Эти технические решения защищены патентами РФ.

 

1 – рама; 2 – питающее  устройство; 3 – канал первой аспирации; 4 – канал второй аспирации; 5, 6 – осадочные камеры; 7 – шнеки; 8 - диаметральный вентилятор; 9 – воздухоотводящий патрубок; 10 – делитель; 11 – регулировочное окно; 12 – клапан; 13 – решётные станы; 14 – лоток вывода колосового вороха; 15 – лоток вывода фуражной фракции; 16 – лоток вывода мелких примесей; - воздух; - ворох; - легкие примеси; - проход сортировального решета; - мелкие примеси; - колосовой ворох (крупные примеси); - проход колосового решета; - фуражная фракция; - очищенное зерно; - сход сортировального решета; - фуражная фракция, выносимая воздушным потоком

Рисунок 3.2- - Технологическая схема зерноочистительной машины ОЗФ-80/40/20

Технологический процесс очистки  зерна машиной OЗФ-80/40/20 (рисунок 3.2) протекает следующим образом: при работе машины зерновой ворох по зернопроводу поступает в приёмную часть питающего устройства 2, откуда шнеком распределяется по ширине пневмосистемы и подаётся в делитель 10 и далее в сдвоенный пневмосепарирующий канал первой аспирации 3, где воздушным потоком выделяются легковесные примеси, а оставшаяся часть зернового вороха по распределителю подаётся на верхний и нижний решётные станы 13. [5]

Скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале должна быть такой, чтобы зерно  не выносилось. Вынесенные воздушным потоком примеси оседают в осадочной камере 5 и шнеком 7 выводятся из машины, а пыль удаляется из машины воздушным потоком.

На первом и втором сортировальных решётах Г верхнего яруса каждого решётного стана проходом выделяется мелкая часть зерна и мелкие засорители, а более крупное зерно и крупные примеси сходят на следующее колосовое решете Б, где зерно просыпается, а крупные примеси идут сходом в лоток 14 и выводятся из машины. Часть вороха, просыпавшегося через сортировальные решёта Г, поступает на подсевные решёта В, где проходом выделяются мелкие примеси, которые по скатной поверхности и лотку 16 выводятся из машины. Выделенные легковесные, крупные и мелкие примеси составляют отходовую фракцию, которая является благоприятной средой для обитания и размножения микроорганизмов. Она поступает в отдельную секцию бункера зерноочистительного агрегата и по мере её заполнения выгружается в транспортное средство и вывозится за пределы санитарной зоны.

Мелкое, щуплое и дроблёное зерно  сходит с подсевного решета В, через разгрузочный канал на поддон. Зерно, просыпавшееся через колосовое решето Б, поступает на расположенное под ним третье сортировальное решето Г, где выделяется мелкое, щуплое и дроблёное зерно и поступает на поддон. На поддоне оно объединяется с зерном, сошедшим с подсевных решёт В, образуя фуражную фракцию, которая через лоток 15 выводится из машины.

Зерно, сошедшее с сортировального  решета Г нижнего яруса каждого  решётного стана, подаётся во второй пневмосепарирующий канал 4, где из него воздушным потоком выделяются щуплые, биологически неполноценные зерновки, которые осаждаются в осадочной камере 6 и шнеком 7 выводятся из машины. Скорость воздушного потока во втором пневмосепарирующем канале должна быть такой, чтобы выносилось биологически неполноценное и дроблёное зерно, не отвечающее требованиям базисных и посевных кондиций.

Зерно, вынесенное воздушным потоком, объединяется с зерном, сошедшим с подсевных решёт, образуя фуражную фракцию, и поступает через лоток в отдельную секцию бункера. Очищенное зерно поступает в бункер чистого зерна.

Так работает машина в режиме фракционирования при первичной и вторичной очистке зерна.

При предварительной обработке  зерна в верхнем ярусе каждого решётного стана устанавливают колосовые решёта с нарастающим размером отверстий, а в нижнем ярусе подсевные решёта одинакового размера и с одинаковыми отверстиями.

Воздушный сепаратор, являющийся машиной  для обработки зерновых смесей воздушным потоком, обычно состоит из питающего устройства, пневмосепарирующего канала, устройства для очистки воздуха после сепарации и вентилятора.

В существующих воздушных сепараторах  встречаются пневмосепарирующие каналы трех форм: прямоугольной, цилиндрической, и кольцевой. [6]

Пневмосепарирующие каналы прямоугольной  формы (рисунок 3.3) преобладают в современных воздушно-ситовых машинах, так как они позволяют равномерно подавать зерновую смесь равномерно по ширине и отвечают требованиям рациональной компоновки пневмосепарирующих устройств в этих машинах. В прямоугольных каналах ряда конструкций негерметичность в местах поступления зерна обусловливает подсос воздуха и снижает эффективность очистки.

Рисунок 3.3 – Пневмосепарирующий канал прямоугольной формы

Каналы цилиндрической формы (рисунок  3.4) редко применяют в машинах для очистки зерна воздушным потоком. Машины такого типа отличаются низкой производительностью и не могут конкурировать с устройствами на базе прямоугольных и кольцевых каналов. В каналах цилиндрической формы создаются различные условия очистки, зависящие от того, в каком месте зерно пересекает канал, что снижает общий эффект сепарирования.

Кольцевой канал (рисунок 3.5) образуется двумя вертикальными концентрично расположенными цилиндрами: внутренним и наружным.

Нижнее отверстие внутреннего  цилиндра закрыто коническим клапаном, который удерживается в закрытом положении пружиной, действующей на клапан с помощью рычага. Верхняя часть наружного цилиндра имеет несколько больший диаметр, чем остальной цилиндр. Образующееся в верхней части расширение (коллектор) способствует равномерному распределению воздуха по окружности канала.

Каналы кольцевой формы компактны  и удобно компонуются в самостоятельных пневмосепарирующих машинах. В таких каналах сравнительно просто достигают равномерности потока по ширине канала.

Значительно труднее обеспечить в  этих каналах равномерность потока по окружности, то есть длине канала в связи с односторонним или местными отсосами воздуха.

Основой разделения зернового материала при воздушном сепарировании является скоростная направленная тонкослойная подача зерна в воздушный поток. Это позволяет увеличить действующую на компоненты зернового материала аэродинамическую силу, повышая тем самым значимость данного признака разделения. Тонкослойная подача позволяет свести до минимума взаимодействие между компонентами, что существенным образом повышает эффективность работы воздушного потока.

1 – вентилятор; 2 – диффузор; 3, 5, 9 – лоток; 4 – труба; 6 – камера; 7 – конус; 8 – отверстие; 10 – проволочная сетка.

Рисунок 3.3 – Схема воздушного сепаратора с цилиндрическим пневмосепарирующим каналом

От условий ввода зерновой смеси  в канал во многом зависит эффективность  процесса пневмосепарирования. Зерновую смесь в канал современных  пневмосепарирующих машин вводят в основном тремя способами (рисунок 3.4): самотеком по наклонной направляющей под действием гравитационных сил и подпора зерна; вибрирующим лотком; рифлеными питающими валками-побудителями.

Рисунок 3.4 - Общий вид кольцевого пневмосепарирующего канала

 

Рисунок 3.5 – Способы подачи зерновой смеси в пневмосепарирующий канал:

а – самотеком по наклонной направляющей; б – вибрирующим лотком;

в – рифленым питающим валиком

Помимо основных требований по качеству работы зерноочистительных машин, указанных в таблице 3.2 важнейшими являются следующие:

- надежность технологического  процесса;

- стабильность качества работы  при меняющихся свойствах походного  материала и подач; 

- требования безопасности, в частности  параметры среды в зоне обслуживания машины (концентрация пыли - не более 4 мг/м3, уровень шума - не более 80 дБА). [8]

Сепарирующие машины