Факторы, влияющие на эффективность очистки зерна воздушным потоком

Основные параметры пневмосепаратора, обеспечивающие эффективность очистки зерна и четкость сепарирования - это удельная зерновая нагрузка, размеры пневмосепарирующего канала, скорость воздушного потока, равномерность распределения зерновой смеси по каналу и потери давления в пневмосепараторе [1, 9].

На современных мукомольных заводах суммарная эффективность очистки зерна в подготовительном отделении должна быть не менее
90 %. Определяющее влияние на эффективность пневмосепарирования в установках с вертикальным каналом оказывает удельная нагрузка на канал (кг/(ч^.см)), скорость воздушного потока (м/с) и ширина канала В (мм). При реальных режимах сепарирования эти факторы связаны с эффективностью следующим соотношением:

. (2.47)

Удельная зерновая нагрузка для разных машин в зависимости от назначения, вида обрабатываемой культуры и конструкции канала колеблется в широких пределах. Однако для эффективного ведения процесса удельная нагрузка не должна превышать 200–220 кг/(ч^.см), даже при максимальной ширине канала (до 200 мм). Для достижения высокой эффективности пневмосепарирования не следует принимать удельные нагрузки выше 150–160 кг/(ч^.см).

Зерновая смесь II подается через приемно-распределительное устройство 1 в пневмо-сепарирующий канал 2 (рисунок 2.14), где попадает в проходящий воздушный поток III. Основная масса зерна идет

встречным потоком в низ канала. Легкие примеси I захватываются воздушным потоком и транспортируются в осадочную камеру 3. Скоростной режим работы в канале регулируется при помощи дроссельного клапана 4. В осадочной камере воздушный поток теряет скорость
и легкие примеси выпадают в нижнюю часть камеры, откуда при помощи шнека выводятся из сепаратора.

Пневмосепарирующий канал характеризуется шириной , высотой от места поступления зерна в канал до поворота в осадочное устройство, высотой от места поступления воздуха в канал до места поступления в него зерна под углом ввода сепарируемой смеси
в канал. Длину пневмосепарирующего канала выбирают по оптимальной удельной зерновой нагрузке и заданной производительности:

. (2.48)

С увеличением ширины канала эффективность очистки возрастает, достигая максимальной величины. При дальнейшем увеличении ширины канала она снижается, так как приходится уменьшать скорость воздуха, обеспечивающую регламентированную четкость сепарирования. Такая закономерность объясняется временем воздействия воздушного потока на компоненты зерновой смеси. Оно увеличивается с уд-

линением пути частиц в большем по ширине канале. В широких каналах зерновой поток лучше разрыхляется и большинство легких примесей успевает перейти в верхний слой.

Оптимальную ширину определяют в зависимости от удельной зерновой нагрузки на канал (рисунок 2.15) в зоне наиболее высокой эффективности.

Высота верхней части канала оказывает существенное влияние на эффективность очистки, главным образом она связана с четкостью сепарирования. Малые значения не позволяют поддерживать достаточно высокую скорость воздушного потока в связи с заносом полноценного зерна в осадочную камеру.

Конструкция нижней части канала и высота влияют на выравненность потока, следовательно, и на эффективность. При любом способе подвода воздуха в канал (через отвод с одной стороны или
с двух сторон) наличие прямого участка перед зоной сепарирования способствует выравниванию поля скоростей по ширине канала, причем с увеличением высоты канала выравненность поля скоростей увеличи-

вается.

Для каналов шириной 100–200 мм высота их нижней части, существенно выравнивающая поле скоростей, составляет 130–180 мм.
В общем случае соотношение между шириной канала В и высотой равно .

Скорость воздушного потока. Эффективность очистки зерна воздушным потоком зависит от начальной скорости поступления

зерна в пневмосепарирующий канал и средней скорости воздушного потока. Оптимальная начальная скорость = 0,2¸0,4 м/с. С повышением средней скорости воздушного потока эффективность очистки увеличивается до известного предела (таблица 2.5), после чего зерно переходит в «кипящее» состояние, при котором резко возрастает унос нормального зерна в отходы.

Таблица 2.5 – Эффективность очистки и четкость сепарирования

пшеницы

Предельная скорость воздушного потока зависит от начальной скорости частиц сепарируемого продукта, удельной зерновой нагрузки, ширины канала и равномерности воздушного потока. При = 0,3 м/с и нагрузках, превышающих 200 кг/(ч^.см), предельная скорость 6,5 м/с, при нагрузках 50–200 кг/(ч^.см) 8,5 м/с.

Потери давления в пневмосепараторе определяются сопротивлением (Па):

, (2.49)

где – коэффициент сопротивления машины, Н с² /м³ ;

– расход воздуха, м³/с.

Коэффициент сопротивления зависит от конструкции пневмосепаратора и равен 0,02–0,15; потери полного давления составляют от 300 до 800 Па.