автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.14, диссертация на тему:Совершенствование машин для очистки зерна от примесей в линиях приема

РГ6 .

о »'ЛП '.Г-О.о

йшисгерсгво науки, шипев шопы и технической политики

российской федерации московская государственная ордена трудового красного знамш1

тдешя шщшх производств

На правах рукописи

КАЗАХБАЕЗ СЬЙСЫЩС ЗАУРШОВИЧ

Уда 621.669.(068.8) 621,923.6(088.8) '

СОВШЕНСГВОВАНИВ МАШИН ДДЯ ОЧИСШИ ЗЕРНА ОТ ПРИЫЕСОЙ В ЛИНИЯХ ПРИЁМА.

&ецяалъкос?ь 06.02.14. - Иаиины я агрегаты пшаевой

проыьзиеклосга,

АВТОРЕФЕРАТ

дясеэртецна па соискание учёиоЛ степеин жаадщдоа тигаачвсаях наук.

Носков - 1993

Работе выполнена в Московском государственной ордене Трудового Красного Змвнадш академии пищевых производств и в Д»амбу*ском технологической институте лёгкой к пищевой промышленности. Научный руководитель - доктор технических наук«

профессор Ф.Г.Зуев. Научный консультант - кандидат технических наук«

доцент Д.Д.Абделнев. Официальные оппоненты: доктор технических наук, . профессор А.П.Рысии. кандидат технических наук, доцент В.Ф.Ведеиьев. Ведущая организация - Дкамбулскнй комбинат хлебопродуктов № £.

Запита диссертации состоится ^ " апреля 1993 г. в 10^® ч. а заседании Специализированного совета К 063.51.07.Московской государственной ордена Трудового Красного Знамени академии ппаевых про -наводств по адресу :

125080, Ыосхва, Волоколамское шоссе, д.II

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЫГАПП. Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просом направить в Учёный Совет академии. Автореферат рааосдан "^Ф*. февралр 1993 г. Учёный секретарь Специалнвированного Совета,

чаидидат технических наук И.Ы.Савияа.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Зерновая масса, поступающая ка предприятия хлебопродуктов, содержит крупную, сорную, зерновую примеси м примесн неорганического происхождения, которые ухудшают качество зерна, отрицательно влкяят па его сохранность. Приём и треяспортиройзние зерна сопроволда-ется интенсивным выделением пыли в производственные помещения: при этом создаётся повышенная запылённость окрулаюией среды, ухудшаются сапитароно-гягнешгаесяпз условия труда, повышается взрывоопасйость.

Суиествуэяае в настоящее время пневмоочистктелыгае и обеспылнва-ввие устройства, установленные в пунктах перегрузил ленточных копвей-оров п ковшовых нор;:!!, пв обеспечивают эффективной очистки зерна от лёгких пряиесей н пыли. Использовать оуиествушне аерпсочистительяка иашияи, пневкосепараторы и скальпороторы в лнпнях приёма для очистки зерно от крупных н лёгких примесей не представляется возможный из-за пх громоздкости, сложности, низкой эксплуатационной кодёяностп и низкой пропускной способности по .сравнении с траяспортныи оборудованием.

Проведение аффективной очистки зерна от крупных и лёгких примесей в линиях приема, до поступления зерновой массы в производственные помещения позволит екквоть эксплуатационные расходы иа приёмку и обра -ботку, повысить стойкость зерна при хранении я создать более благоприятные условия работы последуших уранспортно-техяологических машкя.Поэтому продлоззицуп тецу следует признать актуальной.

Цель работы. Повышение производительности машин и эффективности очкстаи зерна от крупньз а лёгких прикесгЯ, сокрааение затрат на приемку и обработку зерна, создание благоприятных условий работы после- . душих тракспортно-техпояогкческих машкя.'

Научная повязка диссертация заключается я следуюц©:.: : - теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффркткз -иость очистка зэриа от лёгких примесей аэрогравнтационнкм способом за счёт разрыхления и аэрпцик зернового слоя, получена математическая мо-

дель процесса очистки зерна от лёгких примесей в зависимости о? толщины ¡зернового слоя, длины и угла наклона воздухораспределительной решётки;

- предложен и обосновал способ очистки верна от лёгких примесей расслоением зерновой пассы и равноиертги распределением её по площади . поперечного сечения лиевиосепарируодей камеры, экспериментально до -казана эффективность способа.

^Реализадия Ееэультатоз Е£боты_и_их пряктичеса<ая_цеииость.

основании экспериментальных исследований устройства для очистки зерна от лёгких примесей при загрузке продуктов на конвейер установлены рациональные режимы процесса очистки. Разработай проект установки, заключён договор с Джамбулским КХП на изготовление и её внедрение.

Разработан и испытан в производственных условиях опытно-проыы-' гченный образец аэрогравитациоиного классификатора. Эионоиичосаий вффект от внедрения её на Бурнеиском Х1Ш составу 162776 руб. за 1992г.

Разработан проект классификатора о кольцевым ротором, зшнлвчён договор на изготовление и внедрение его на Ддаыбудско« ЮШ и №2.

Апробация работы. Основные подоаеная диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований доложены на республиканской конференции молодых учёных и специалистов "Механизация и электрификация сельского хозяйства" (Алма-Ата, КазСХИ 1990 г.), научно -практической конференции "Интенсификация процессов в пищевой промышленности" С Джамбул, ДТШ1ЛП, 1991г. ). Диссертация обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры ДМ и механизация ПРГС работ" ( МГАПП, 1992г. ).

_П^бликауия._ По теме диссертации опустил вано 9 работ, в том числе получено два авторских свидетельства и одно положительное ре-иение на изобретение.

„Структура и объём £аботыА Диссертация состоит иа введения,пяти глпп, выводов, списка использованной литературы ( 114 наименований )

и приложений. Работа излоаена ко 219 страницах м&дашопнсиого тенета, включая -43 иллюстрации и 12 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ • „Во пведении_обосяовпны актуальность работы и необходимость создания высокопроизводительных машин для повышения эффективности очистки поступвщего верна от крупных й лёгких примесей. Сформулировано цель днссэртации и еа иаучяая новизна, приведена кратная аннотация работы. " ' _В_перпой глзпэ обосковапа необходимость проведения предварительной очистки зерна от приыесей в линиях приёма, до поступления его в основные производственные помещения. Зерно, поступавшее на хлебоприёмные предприятия, содержи? некоторое количество семян сорных растений, зёрен других культур, органических и минеральных примесей,а также повревдённых дефектных и лёгких зёрен основной культуры. Наличие з зерно этих примесей ухудшает его качество, снизав? продовольственна ценность зерна, его стойкость при хранении. Поэтому одпии из осяовпых условий обеспечения количественно-качественной сохрап -кости зерна - это своевременная эффективная Очистаа его от прикесей. Известно, токжо, что процесс приёмки п транспортирования зерг.а сопровождается интоясивйыи ацдвлепиоы пыли в производственные поязяа -пил, поторал оказывает неблагоприятный воздействия на здоровье еб-слуяивашего персонала! вызызас? преддовроионйнй изпоо гехнологпчэ-свого оборудования; кроио $ого пилееыо аыбросы взрывоопасны, загря-сягазт езруяавщуп ерэду. Сзедоаатозьпо, о цааьэ позтиййнл стойкости зерна пра граггеякн» сосдаянл благоприятные условий для послодувзих транопортко-тзхпологичоеккх операцкЯ, ухучпшшя сагштерис-гигиени -чесапх условия труда п енпгеаия гкепл^гтециокгазг раскодоп из прнён-. ку я обработку, зорка необходимо производить продверитольяую очист -ку зерна с® крупках, лёгких приыесей я пияп и яякшпе приёиа.

Приводятся вваяиа еуяоетвуваих саособрв и машин для предвари -

тельной очистки зерна от примесей в процессе приёмки и транспортирования. Применяемые в настоящее время пневмоочистительные и обеспыливающие устройства ( обеспыливающий камеры, пневмоочистители, дуоаспи-раторы), установленные в пунктах перегрузки транспортных систем, не обеспечивают аффективной очистки зернопродуктов от лёгких примесей и . пыли. Для очистки зерна от крупных, лёгких примесей и пыли на первом "етапе его приёма необходимо разработать машины, надёжные в эксплуатации, простые по конструкции и легко встраиваемые в транспортные ком -муникации линий приёма.

Дан анализ работам, посвяюённыы исследованиям машин для очистки аернопродуктов от лёгких примесей. Рассмотрены работы Н.П.Черняева, С.С.Заводского, Д.Кунии и С.Левиншпиля, Л.А.Борисосой, А.С.Разворот-нева, Д.А.Хановой, Ю,Г.Барабаш,В.Н.Злочевского,В.Ф.Веденьева и других. 6 исследованиях ряда авторов показано, что важным фактором для процесса очистки является толщина сдоя зерна, находящегося в зоне разделения. Известно, что для обеспечения необходимой производительности машины надо увеличить толпищу слоя аерна в зоне очистки,но ато снижает эффективность извлечения примесей. Не изучено также такое явление,как равномерность распределения зерновой массы по площади поперечного се-чення пневыосепарирующей камеры.

Необходимы исследования по определению зависимости эффективности очистки зерна от параметров транспортирования, позволявшие определить такие режимы работ,при которых обес ^ечиваются требуемая пропускная способность транспортного оборудования и необходимая степень извлечения примесей при минимальных эксплуатационных затратах.

Проведённый обзор существующего оборудования для очистки зерна от примесей и анализ научно-исследовательских работ позволяет считать что основными факторами, влияющими на еффективность очистки з^рна являются :

- удельная зерновая нагрузка на пневыосепарирующий канал и толщина

поступающего слоя зерна; .

- скорость воздушного потока в зоне очистки;

- скорость поступления я перемещения зернового слоя по пиевмосепари-рушеиу каналу :

- время пребывания зерна в зона очистки.

В соответствии с поставленной целью для эффективной очистки зо -рна ов прииееей в доинях приёма требуется решить следующие задачи:

1.Теоретически обосновать и экспериментально подтвердить эффективность очистки зерна от лёгких примесей аэрогравитационным способом за счёт разрыхления к аэрации зернового слоя и способом очистки примесей расслоением зерна и рзвнскерностьв эго распределения по площади поперечного сечения пневиосепарируотеЗ намеры.

2. Установить и обосновать рациональные технологические режимы процесса очистки зерна от лёгких примесей.

3. Создать и испытать экспериментальные образцы иапган для очистки зерна от крупных и лёгких примесей.

4. Разработать исходные требования на опытио-промншлвннно обрагцы машин для очистки зерна от примесей в линиях приёма.

Во-второй главе разработаны теоретические предпосылки к исследо-вакга процесса очистки зерна от лёгких примооей. Рассмотрим процесс перемещения зернового слоя по воздухораспрадолтёльисй рошётке, как -ленёкной к горизонтали под углом еС . Зерновая иаоса, перемещаясь по воздухораспределительной репётаэ, подвергается воздеЕетвшз воздушного потека ( рис.1 ). Лёгкие примоси, ичетоние скорость вк?'шшя иень -шув, чем основное зерно, выкосятся из эораового слог».

Дифференциалькоз уравнение двиясикя материальной частицы: .

( I )

ту = -tngCoscC +P5Sinfi -N.

( 2 )

На частицу, находящуюся на решётке, действуют следующие силы (рис.2):

- аэродинамическая сила;/^- сила тяжести; Д/ - сила нормального давления; Ргр - сила трения при скольжении частицы относительно решётки.

Так как движени® материальной частицы в слое без отрыва, loà'ConSi ¿'=0 . Тогда из. уравнения (2) получим выражение силы нормального дав-

лени*: mgCoseb-P&6Ln£. (3)

Учитывая,- что р-ф-А/^ где у - коэффициент трения скольжения, получим из уравнения ( I ).

тх= mg£inoL + PeCosjs-mgfCosoC+PBfSinj$. ( 4 )

После преобразования, имея в виду, что tfjfi- ,

получим

V. _ 0 Sln[d,-fi) г Ра Cos(J-J>) 1

+ -fi) i' ( 5}

Скорость транспортирования определяет время пребыпания части; на . воздухораспределительной решётке, следовательно, и время продувки зернового слоя воздушным потоком. Эффективное и элечения лёгких примесей из перемещающегося слоя эерносмеси находится в прямой зависимости от иремени продувки.

Интегрируя уравнение (5) и производя некоторые преобразования определим время пребывания частицы на воздухораспределительной решётке:

/ ге —'

- ^= со&р Ообее-/; ; <б >

Условие движения слоя без отрыва от поверхности решётки N>0 ; из уравнения С 3 ) следует, что

/П^СовеС -РаЗсп^ > О . С?)

Поело преобразования получим

Обозначим „. '

" г Соз Ы. Г т.д ( 9 )

Условие движения без отрыва [) < ^ .

При увеличении от 0 до 90 параметр \) увеличивается от О До^^. Заметим, что коэффициент воздействия воздушного потока р для зерна и лёгкой примеси определяется следующим образом.

Рз =

- Рв • (ю )

та-В ль-9

Если

в первом приближении считать, что отношение аэродинамической силы Р^ к ускорению свободного падения д одинаковым для зерна и частиц лёгких примесей, то в связи с тем, что т$>тА тогда р^<рл. Последнее обстоятельство означает, что можно лайти некоторое сочетания углов с£и^3, при которых движение зерновки происходит без отрыва от поверхности решётки, а движение лёгких примэсей с отрывом. Движение лёгких пршлосей с отрывом означает наличие процесса еамосортирования; то есть движение (вынос) частиц лёгких примесей из нижних слоев транспортируемой зерносмеси в верхние, и, в коночном итоге, приводит к увеличения эффективности очистки зерна о? лёгких примесей.

Анализ зависимости ( рис.3 ) показывает, что движение зернового слоя без отрыва, а лёгких примесей с отрывом от плоскости воздухораспределительной решётки зависит как от параметрар , так и от значений углов

¿=45

Л \

#

/

!

\P--QS

\Р=а? Р=0£ Р=й5

О ¡0 9.0 30 40 50 град.

Рис.З. Зависимость 0 отр при рааличныхоСир•

О

0,5 1,0

Рис,4. Зависимость 2/ч от £ при различных р.

Из анализа зависимости (ряс.4) следует, что скорость частицы 1)ч монотонно возрастает по длине решётки В . С. увеличением ггоэффи-циента р скорость частицы возрастает по всей длуне решёткиВ.

Кок видно из рис.5, скорость частицы монотонко возрастает . по длине решётки £ и растёт с. увеличением угла сб по всей длине

в.

Коэффициент извлечения лёгких примесей определяли по формуле В.В. Гортинсяого, подставляя время продувки зернового слоя Т•

Ь = —£- ; ( 12 )

где А - коэффициент, зависяший от скорости .фильтрации и от свойств компонентов, м*"^ с; /} - толщина зернового слоя, м.

В третьей главе рассмотрены предложенные автором пневмосистите-льные машины для очистки зерна от примесеи в линиях приёма. Даны аналитические описания процессов очистки зерна от примесей следующих машин:

О 0,5 . 1,0 Рис.5. Зависимость от В при различных сб.

1. Устройство для загрузки продуктов на конвейер (рис.6) предназначено для приёма и обработки зер- / на. Его устанавливают под приёмным бункером, d пункте загрузки конвейера. Устройство состоит из приёмного бункера I, задвижек 2, вса- г сываюиих 3 и нагнетающих 4 решё- Рис.6. ток. ( A.C. * I64I739 ( СССР ). _ .. 1

2. Аэрогравитационный классификатор предназначен для очистки зерна от лёгких примесей и пыли (рис.7). Кго устанавливавт в пунхте перегрузки транспортирующих машин. Классификатор состоит из загрузочного I, разгрузочного 5 патрубков, секций 2, каждая из которых содержит распределительный 7 и отводящий 4 шнеки, воздухораспределительную 6 и всаснввгацую 3 решётки. ( A.C. 9 1689 38 ( СССР ).

3. Классификатор с кольцевым ротором (рис.8) предназначен для очистки зерна от крупных и лёгких примесей. Кго устанавливают в пункте разгрузки зерна из бункера на конвейер. Классификатор состоит из двух секций, каждая из которых содержит грузовой клапан I, коль-• цевой ротор 2, скребок 3 и патрубок крупных примесей 4, всаснва- ■ ющую 5 и жалюзную б решётки.

В - воздух

ЛП - лёгкие примеси"

Рис.7.

ijf

Рис.0. ЯП-крупные принеси.

4.Пневматический классификатор (рис.9)преднааначен для очистки верна от примесей* Его устанавливают в пункте разгрузки кон -

и

б ейере. Классификатор состоит *

из загрузочного патрубка I,

шиберной задвижки 2, щёточного механизма 4, жалюзной 3, всасы-

вающей 5 и воздухораопредели

Рис.9.

тельной 6 решётох С Положительное решение на выдачу A.C. W 4923306А3 от 01.04.91г. )

Четвёртая глава посвящена экспериментальным исследованиям машин для очистки верна от примесей. Исследования проведены на трёх экспери-. ментальных установках: устройстве для вагрузхи продуктов на конвейер, аврогравитационном классификаторе и классификаторе с кольцевым ротором.

Основная аадача исследований на экспериментальной установке устройства для загрузки продуктов на конвейер - установление рациональной толщины поступающего слоя зерна и длины воздухораспределительной решётки, при которых достигается высокая зффективность очистки верна от лёгких примесей и пыли.

Экспериментальная установка (рио.Ю) работает следующим обра8ом. Зерновая масса из бункера I через шиберную аадвижку 2 равномерным, регулируемым по толщине слоем подаётся на воздухораспределительную решётку 12 для интенсивного взаимодействия частиц верна с воздухом. Воздух, проходя через зерновой слой, уносит лёгкие примеси и пыль в циклон-отделитель 8.

С целью повышения отделения лёгких примесей за счёт выравнивания скорости воздушного потока между распределительной 12 и жалюзной 3 решётками, они установлены параллельно, а жалюзи решётки 3 пернендикуляр-ны жалюзям распределительной решётки 12. Для измерения давложя, опре-

деления скорости и расхода воздуха использованы микроманометры б типа ЫШ. Массу выделенной пнли определяли при помощи аспиратора 10 типа МВ22. Коэффициент извлечения пыли определяли по формуле

Ь - юоо(Ъ-Ч1) ( 13 )

где масса чистого фильтра,мг; - масса фильтра с пылью,мг;

расход воздуха, л/мин; I -продолжительность взятия пробы,мин.

Рис.Ю.

Результата экспериментов, представленные на рис.П показывают, что при В в 1500 и" и уменьшении А с 44 до 16 км повышается коэффициент извлечения пыли % с 71 до 92$, лёгких примесей'с 66 до 83%.Тахой процесс поясняется тем, что чем ыеньяе Н . ,тем нагнетаемый воздух легче пронизывает зерновой слой, ослабляя силы внутреннего сцепления частиц, что создаёт условия для эффективного воздействия воздушного потока на лёгкие примеси и пыль в аэрируемом слое.

С увеличением длинм £ увеличивается время продувки и зерновой слой многократнее аэрируется, при этом лёгкие примеси и пыль выносятся не только с поверхности слоя, но и с нижних слоев.

I 90

I

<1 80 ^

к

| 70

!

460

<— 2/й=?,5м/с, об = 45°.

___

з-2, 1

Л

о 16 20 30 40 4Ь И,»*

Рис.11. Зависимость % от Л при: I- В=900мм; 2~£= 1000м»;

3 - В = 1200 мм; 4 - Р. = 1400. мм; 5 - £ = 1500

мм.

• где

пыль, — — — легкие примеси.

Уменьшение /) возможно до максимальных размеров зерновых культур ( 8... 16 мм )., что приводит к снижении производительности устройства. Увеличений В более 1500 мм повысит эксплуатационные

расходы.

А,

0,6

0,6

0,4

03

;

I

1 < У** ^ а Легкая примесь

%%

80

70

60

900 (ООО 1200

Рис.12. Зависимость б и % от £ где---расчётная,—

(400 1500

экспериментальная.

На основании обработки экспериментальных данных получена математическая модель процесса очистки зерна от пыли % (?) в зависимости от толщины зернового слоя Л (м) и длины решётки В (м ). 2 = 1031,2-А + 122,72-£ - 625-Л-£-14070-Л3 - 28,925-^1 27,158.

Расчётные значения коэффициента извлечения пыли из зернового слоя незначительно отличаются от данных, полученных экспериментальным пу-. тём и не превышают 5? ( рис.12 ).

Как видно из графика на рис.12 с увеличением длины воздухораспределительной решётки 2. повышается расход воздуха О , т.е. эксплуатационные расходы.

Целью исследований на экспериментальной установке оэрогравита -ционного классификатора является установление рациональной толщины очищаемого слоя зерна и угла наклона воздухораспределительной решётки, при которых достигается высокая эффективность очистки зерна от лёгких примесей при минимальных эксплуатационных затратах\ изучение влияния скорости воздушного потока, засорённости, влажности на степень очистки зерно от лёгких примесей.

Эксперименты проведены на установке, изображённой на рис. 13. Исходная зерноная масса из бункера 5 через грузовой клапан 4 равномерным, регулируемым по толщине слоем, поступает на воздухораспределительную решётку 22, перемещаясь по ней разрыхляется от отогнутых краёв яалвзей и подвергается многократному направленному воздействию воэду-кного потока, образуя аэрированные слои. Вынесенные из аэрированных слоев лёгкие прямоси и пыль отсасываются посредством-вентилятора 17 в циклон-отделитель 15. Угол 1 склона воздухораспределительной решётки 22 регулируется посредством шарнирного механизма 21, устанавливается ' по угломеру II н фиксируется на упорах домкрата 19.

Результаты экспериментов показали, что с уменьшением толщины зе-рнойого слоя и угла наклона воздухораспределительной решётки степень очистки зерна от лёгких примг -¡ей повышается. Ток при Н = 16 мм и<£=30г 2 = 82.?. Это объясняется тем, что чем меньше ( 60...30° ), тем

Рис.13. Экспериментальная аэрогравитационная установка.

I - вентилятор нагнетавший, 2,16 - шиберные заслонки, 3,14 - воздуховоды, 4 - грузовой клапан, Ь - бункер, 6 - прижим, 7 - риски, 8 - всасывающая решётка, 9 - секция классификатора, 10 - смотровые окна, II-угломер, 12 - колено, 13 - микроманометры ММН, 15 - циклон-отделитель, 17 - вентилятор всасывающий, 18 - сборник лёгких примесей, 19 - упоры домкрата, 20 - приёмный бункер, 21 - шарнирный механизм, 22 - вое- ' духораспределительнал решётка, 23 - патрон с фильтром, 24 - аспиратор

-больше время продувки зерна 7 воздушным потоком 32...90 с.(рис.15) м меньше скорость перемещения зернового слоя Их по воздухораспредели - • тельной решётке 0,72...0,232 м/с (рис.16), следовательно, выше аффективное» извлечения лёгких примесей. С уменьшением Л ( 44...16 мм ) снижается сопротивление слоя для выноса лёгких примесей из нижних сло-ёв и увеличивается время продувки зернового слоя Т (рис.15), очевидно выше аффект очистки.

На основании обработки экспериментальных данных получена математическая модель процесса очистхи зерна от лёгких примесей 2 (%)

1СЬ,06 - 0,215-Л - 0,905'вб - 0,006-Л*+ О.ОСбоб* в зависимости от А иоС(рис.14). На графиках точками показаны экспе^' риментяльные данные, а расчётные точки совпадают с кривыми графиков.

Рис.15. Зависимость времени продувки (100 кг.) зерна Т от Л при различных «С.

Из графика на рис.16 видно, что с увеличением об повышается скорость перемещения зернового слоя2&г по решётке. С увеличением Н скорость незначительно понижается. Это объясняется послойным движением зерна.

Vn М/с

о,0.7 5

^0.6 $45

jk 0,i

ZÍQ=7,6м/с, В= 1,5м.

<¿'60'

<¿*ss°

¿=45*

ti=3P „

Рис.16. Зависимость 1/х от А при различных «¿. Анализ графика на рис.17 показывает, что с увеличением «¿.и А Повышается производительность установки, так как с увеличением угла

наклона решётки <£ увеличивается скорость перемещения зернового слоя. %

25 цго

Íl5

£

10

4

Vü=7,5м/с, &eo9

¿=55°

о¿-45'

i ¿=35* >

16 20

30

40 44

Рис.17. ЗависимостьП от h при различных «С. Расход воздуха в аэрогравитационном классификаторе при длине воздухораспределительной решётки В = 1500 мм равен 0,288 м°/с, что в ¿,2 раза ниже, чем на устройстве для загрузки продуктов на конвейер.

Из анализа полученных зависимостей ( рис.14,15,16 и 17 ),учитывая эффективность очистки, время продувки, скорость зернового слоя и ' производительность следует, что рациональными параметрами для очистки зерна от лёгких примесей с минимальными эксплуатационными затратами является еС-45° и Л - 30 мм.

На эффективность процесса очистки зерна от лёгких примесей в значительной мере влияет средняя скорость воздушного потока на выходе из щелей воздухораспределительной решётки ( рисЛЬ ). При увеличении Ид с 5,4 до 9,6 м/с. значение степени очистки токе увеличивается: пыли с 66,7 до Ьд,1%, сорной примеси с 52,7 до 61,6/, зерновой примеси с 45,2 до 74,6',?. Это объясняется тем, что с увеличением > увеличивается порозность слоя, т.е. меизерновое пространство, что способствуем иг-злечениэ лёгких примесей и пыли не только с поверхностных слоев, но и с нганих. Однако, повышение Из более 9 м/с приводит к уносу полноценного зерна в отходы.

6,0 7,5 9,0 9,5

..Скорость воздушного потока

Рис.16. Зависимость 2 от 2/а при Ь= 30 мм и = 45°.'

Результаты экспериментов показали ; рис.19), что при увеличении засорённости зерна К а 0,5 до 9,655 степень очистки зерна от легких примесей повышается: зерновой примеси с 57,3 до 70,6%, сонной примеси с 63,1 до 16,6%, пыли с 66,7 до 66,1%.

í

%80 §

í70

I *60

i

Sj .

Пыль^ч ■г — 1 Сорная примесь

: '— >

i Зерно&ая примесь

0 0,5 2,0 6,0 8,0 3,5 АГ,%

Засорённость зерна

Ркс.19. Зависимость \ от К при Ь = 30 мм, сб = 45°, Ув = 7,5 м/с.

Содержание влаги является одним из важнейших показателей, влиявших на сохранность, энергетическую ценность зерна. При снижении вле-шшсти зерна с 19 до 13% степень очистки зерна от лёгких примесей увеличивается; зерновой примеси с 53 до 79$, сорной примеси с 63 до и пыли с 62 до 94£. Чем выше влажность зерновой массы, тем больше силы внутреннего сцепления частиц, тем ниже эффективность очистки.(рис. 20).

Ь%

"5

I

i

§

\

Со/ на яЧ; ¡при/чес к Пыль /

Зврн 5Вая пр '■¡МОСЬ

к

13

/4

f.5

Í6

ta

19 W,%

Влажность зерна

Fuc.Pi). Зависимость *¿ от\у ПРИ А = 30 ш» = && =7»5м/с-

Основными задачами экспериментальных исследований на классификаторе с кольцевым роторы являются: установление оптимальной тоягошы поступавшего слоя зерна и частоты вращения кольцевого ротора, при которых отделяется крупные примеси и создание равномерного распределения зерна по площади поперечного сечения пневмосепарирующей камеры; уе> тановлениа рациональной толщины поступавшего слоя зерна, которыЯ п . кольцевом роторз расслаивается на множество потоков п длины всасывавшего хаязэного патрубка, при которых достигается максимальная эффективность очистки зерна от лёгких примесей.

Экспериментальный классификатор работает следующим образом (рио. 21). Зерновая масса из бункера I через задвюту 2 поступает кг. вра*. таящийся кольцевой ротор 3. При этом крупные примеси, оставаясь ка

поверхности колец 14, направляются в патрубок 5 и выгружаются в сборник крупных примесей 6. Зистрявшие в отверстиях между кольцами крупные примеси очищаются скребком 4. Очищенное от крупных примесей зерно, перемещаясь вниз, проходит через продольные отверстия, образованные по окружности кольцами 14 и поступает в пневмосепарирующую ка -меру d. В вертикальной пнезмосепаркрующей камере 8 равномерно распределённые мо плошади сечения зерновые слои продуваются в поперечном направлении воздухом. Воздух при этом входит через жалюзиую решётку 7, пронизьгааег межзорновыо пространства, унося за собой лёгкие примо-сл и направляется через всасывающий патрубок 16 п отделитель 15.

В результате первого этапа экспериментальных исследований выпв-ssho, что при расстоянии между кольцами, ровном М5 ум и при вращении кольцевого ротора с частотой вращения Пр = 30...40 об/мин,крупные при кася, размеры которых превышают зазор между кольцами, полностью отделяются из потока зерна, что весьма важно для последующих технологически: операций. Установлено, что равномерное распределение зерна но площади поперечного сечения пневмосепарируюшей квмэры достигается при установлении частоты вращения кольцевого ротсра Пр- 30 - 40 об/мин и толщине поступающего слоя зерна h = 30 - 50 мм.

' Во втором этапе эксперимента приняты следующие значения факторов: толщина поступающего слоя зерна h = 30...70 мм; рабочая длина всасывающего жалюзного патрубка £ = 60...200 мы.

По результатам экспериментов (рис.22) видно, что максимальный коэффициент извлечения лёгких примесей *1 = 76 - 80 % имеет место при толщине поступающего слоя зерна h = 30 мм и длине всасывающего жалюзного патрубка £ = 200 мм. При Д = 30 мм кольцевой ротор расслаивает проходящий.через кольца зерновой поток на множество слоев и равномерно распределяет по площади поперечного сечения пневмосепарирую-аей камеры, при этом образуются свободные межзерновые пространства и воздушный поток, пронизывая его, эффективно воздействуют на лёгкие

принеси и выносит их из зоны классификации. А при £ « 200 им равномерно распределённый поток зерна дольше подвергается воздействию воаду-оного потока. Установлено, что с увеличением £. повышается расход во-вдуха Q (рис.22). '

íw

70

60

i» i

avk

____ ^^ ——- 30мм 36m

1 /Очи

,J*

0J¡

ОЛ 03 0¿

60

£,*н

80 /30 180 ¿00

Длит Ьсасыбакяцего жамсзного патрубкь

Рио .22. Зависимость £ и 0 о* £ при различных Л .

На основании обработки экспериментальных данных получена математическая модель процесса очистки зерна от лёгких примесей в зависимости ОТ Н и Е.

С - 46,98 + 601,36-Л + 1Й,23*£ + 714,29Л£- 3137,76-Л*- 546-/*.

Сравнение результатов экспериментальных исследований с расчётными величинами коэффициента извлечения лёгких примесей, показали, что максимальное отклонение составляет не более 7 %.

Пятая глава посвящена практической реализации результатов исследований. На основании проведённых исследований разработан проект установки для очистки зерна от лёгких примесей в пункте загрузки кон-, вейера. Заключён договор с Джамбулским КХП № 2 на изготовление и внедрение установки.

Производственные испытания опытно-промышленного образца аврог-:

равитационного классификатора проведены в линии переработки аернопро-дуктов на Бурненском хлебоприёмном предприятии. Проведённые испытания опытно-промышленного образца аэрогравитационного классификатора подтвердили результаты экспериментальных исследований. Значение степени очистки зерна от лёгких примесей, полученные не экспериментальной установке и на опытно-проыьшенной установке близки между собой.

Производственная проверка опытно-промышленного образца аэрогравитационного классификатора показала более высокий технологический эф -фект по сравнению с обеспыливающей камерой, дуаспиратором ( примерно в 1,5 раза ). Б результате производственной проверки выявлено сниве -ние запылённости складских помещений и перегрузочных пунктов конвейеров в 2,6 - 4,2 раза, н достигла требуемых санитарных норм ИДО * 4 иг/' м . Годовой экономический эффект от внедрения на Бурненском ХПП соо -тавил 162776 рублей sa 1992 год.

На основании проведённых исследований разработан проект классе -фгаевтора с кольцевым ротором, предназначенный для очистки зерна от крупных и лёгких примесей, и устанавливается в пункте загрузки конвейера, расположенного под приёмным бункером автомобилеразгрузчика. Закличем договор на изготовление и внедрение установки с Джамбулским КДГ Я I и К-2.

заключение

1. Анализ литературы показал, что проведение аффективной очистки верна от крупных и лёгких примесей я линиях приёма позволит снизить експлуатационные расходы на приёмку и обработку, повысить стойкость верна при хранении. Для очистки верна от примесей в линиях приёма необходимо разработать машины надёжные в эксплуатации, простые по кон -струкции и легко встраиваемые в транспортные . Еотунтвщт.

2. Теоретически обоснована эффективность очистки верна от легких примесей за счёт разрыхления. и аэрации вернового слоя« за счёт расс -лоенил зерновой массы я равномерности распределения её по пловшди

поперечного сечения пневмосепарируюшей камеры.

3. Для повышения производительности и эффективности очистки за- • рна от примесей предложены пневыоочиетительныа машины, устанавливаемые в линиях приёма, на которые получены авторские свидетельства на изобретения.

4. Экспериментальные исследования на устройстве для загрузки продуктов на конвейер показали, что высокий коэффициент извлечения лёгких примесей имеет место при толвине слоя зерна 16...30 мм и длине воздухораспределительной решётки не менее 1,5 м.

5. Результаты экспериментальных исследований на аэрогравитационном классификаторе позволили сделать вывод :

- для эффективной очистки зерна от лёгких примесей необходимо устанавливать толщину зернового слоя 16...30 мм и угол наклона воздухораспределительной решётки 30° - 4ЬС;

- зреия пребывания зерна в классификатора увеличивается при уменьшении толщины зернового слоя и угла наклона воздухораспределительной решётки;

- при увеличении засорённости повышается степень очистки зерна от лё-

х

гких примесей и пнли;

- при уменьшении влажности зерна повышается степень очистки от лёг -ких примесей и пыли.

6. В результате экспериментов на классификаторе с кольцевым ротором выявлено, что при частоте вращения кольцевого ротора 30 - 40 ■ об/мин и при расстоянии между кольцами, равном 15 мм, крупные примеси, размеры которых превышав зазор между кольцами, полностью отделяется из поступающего слоя зерна.

Установлено, что равномерное распределение зерновой массы по площади поперечного сечения пневмоочистительной камеры достигается при частоте вращения кольцевого ротора 30 - 40 об/мини толщине поступающего слоя зерна 30 - 50 мм.

7. Результаты исследований на классификаторе с кольцевым ротором показали, что максимальный коэффициент извлечения лёгких примесей 76 - 00% имеет место' при толщине поступающего слоя зерна 30 мм и длине всасывающего жалюзного патрубка 200 мм.

8. Разработан проект установки для очистки зерна от лёгких примесей в пункте гагрузки конвейера, заключён договор с Джамбулским КХП £>2 на изготовление и внедрение её в линию приёма.

. 9. Производственная проверка опытно-промышленного образца азро-гравитационного классификатора показало более высокий технологический эффект по сравнению с пневмоочистителем. Годовой экономический эффект от внедрения на Бурненском ХПП составил 162776 руб. за 1992г.

10. Разработан проект классификатора с кольцевым ротором, аак-лотён договор на изготовление и внедрение его на Джамбулском КХП PI п J? 2. Ожидаемый экономический эффект 383400 руб. в год.

списш опубджованных работ по теш диссертации

1. A.C. I64I739 ( СССР ) Устройство для загруэки продуктов на конвейер / Джамбулский технол.ин-т лег. и пищ. прок-ти; авт.изобрет. Д.Д. Абделиев, А.А.Аскарова, С.З.Казахбаео. - Заявл. 20.03.89; № 4687393/ 03;'Опубл., в Б.И.i 1991, » 14.

2. A.C. 1688933 ( СССР ) Азрограьитационный классификатор / Джамбул-ский технол.ин-т лег. и пит. пром-ти; авт. изобрет. Д.Д.Абделиев, Ф.П.Зуев, С.З.Казахбаев. - Заявл. 24.10.89; Р 4752929/03; Опубл. в Б.И., 1991, » 41.

3. Абделиев Д.Д., Зуев Ф.Г., Асяарова A.A., Казахбаев С.З. Определен ние эксплуатационных параметров конвейеров предприятий хлебопродуктов / Бибя. указ. ВИНИТИ, Депонированные научные работы. -М., 1990, » 3 ( 221 ) - с.124

4. Казахбаев С.З., Абделиев Д.Д. Очистка зернопродуктов от лёгких

примесей я пили в процессе их приёмки я транспортирования. У/ "Механизация и електрификация сельского хозяйства : Тезисы докладов рее- • публиканской конференции молодых учёных, и специалистов Алма-Ата ,Квэ СХИ, 1990. - С.34.

б. Зуев Ф.Г., Абделяев Д.Д., Казахбвев С.З. Отделение лёгких примесей от аернопродуктов.// Востнкх сельскохозяйственных наук Казахстана. - Алма-Ата, 1990. » б.с. НО - 115.

6. Абдлдиев Д.Д., Каэахбаев С.З., Сарсенбаев B.C. Транспортно, - технологические установки для предварительной очистки аернопродуктов. ft "Интенсификация процессов ь пиаевой промышленности : Тезисы докладов научно-практической конференция / - Джамбул, ДГШШП, 1991.

- с.25.

7. Зуев Ф.Г», Казахбаев С.З., Эффективность очистки аернопродуктов от лёгких примесей // Вестник сельскохозяйственных наук Казахстана. Алма-Ата, 1991. -38.- с. 101 - 106.

8. Каэахбаев С.З., Зуев Ф.Г. Пневматический классификатор. Положительное решение на выдачу A.C. / Дяамбулсхий технологический институт лёгкой п пищевой промышленности. - Заявл. 01.04.91, Р 4923308/03.

9. Зуев Ф.Г. Абделиев Д.Д., Каэахбаев С.З. Экспериментальные исследования классификатора с кольцевым ротором // Хлебопродукты, - М., 1992.

- 3 12 - с. 39 - 41.

Ротопринт НПО "МИР" заказ № 19, тираж 100 экз.