Конструкции  сепараторов с вращающимися ситами.

      Сепараторы с вращающимися ситами - используют на комбикормовых заводах для очистки отдельных видов сырья от примесей и на мукомольных заводах при контроле отходов. ОРО - ситовой барабан может быть в цилиндрическом или призматического исполнения.

      Одним из представителей этого типа сепараторов является скальператор А1 – БЗО, рис. 8.15, главное назначение которого - выделение из зерновой смеси грубых примесей.

        Основным рабочим органом скальператора является ситовой цилиндр 1, закрепленный консольно в подшипниках 2 корпуса 3. Вращение ситовому цилиндру сообщается от асинхронного двигателя 4 через клиноременную передачу 5 и червячный редуктор 6. На внутренней поверхности сходовой части ситового цилиндра приварена винтообразная лопасть 7, которая ускоряет вывод примесей из машины. Для очистки сита под ним установлена щетка 8.

Зерновая смесь подается внутрь ситового цилиндра в приемную часть сита с большими отверстиями. Зерно практически беспрепятственно просеивается и выводится из машины. Грубые примеси перемещаются в сходовую часть сита с меньшими отверстиями, через которую проходят зерна, не отделившиеся в приемной части. Грубые примеси выводятся из машины через выпускной патрубок 9, а зерно через конус 11.

1 - ситовой цилиндр; 2 - подшипниковый узел; 3 - корпус; 4 - электродвигатель; 5 - ременная передача; 6 - редуктор; 7 - лопасть; 8 - щетка;9 - выпускной патрубок для грубой примеси; 10 - приемный патрубок;11 - выпускной конус для зерна.

Рис. 8.15 Схема скальператора А1 – БЗО

Бурат ЦМБ – 3, рис. 8.16, предназначен для контроля отходов после сепарирования зерна.

1 - сито; 2 - вал; 3 - розетки; 4 - гонки; 5 - подшипниковый узел;

6 - корпус; 7 - конус для второго прохода; 8 - конус для

первого прохода; 9 - патрубок для схода; 10 - электродвигатель;

11 - редуктор; 12 - ременная передача; 13 - патрубок для исходной

смеси; 14 - патрубок для аспирации.

Рис. 8.16 Схема бурата ЦМБ – 3

Рабочий орган бурата (барабан) представляет собой цилиндр с натянутым ситом 1, закрепленный на валу 2 при помощи трех розеток 3. Последние скреплены между собой гонками 4, служащими для интенсификации, перемешивания и осевого перемещения продукта. Ступицы розеток крепятся на валу, вращающемся в подшипниковых узлах 5. В нижней части корпуса 6 расположены два конуса 7 и 8 для вывода проходовых фракций и патрубок 9 для вывода схода. Привод ситового цилиндра осуществляется от электродвигателя 10 через редуктор 11 и клиноременную передачу 12. Продукт поступает в машину через приемный патрубок 13. Аспирация машины осуществляется через аспирационный патрубок 14.

 

 25 Элементы теории воздушных сепараторов

        Для очистки зерна от примесей, отличающихся от основной культуры аэродинамическими свойствами, применяют пневматические (воздушные) сепараторы.

        Принцип действия воздушного сепаратора основан на различии аэродинамических свойств компонентов смеси. На частицы, помещенные в воздушный поток, действуют несколько сил, которые можно свести к двум основным: силе тяжести G и аэродинамической силе R.

         Причём, если частица расположена в равномерном воздушном потоке, или таким образом, что эпюра скорости воздуха симметрично оси частицы (как например на рисунке 9.1, а)), то аэродинамическая сила R' определяется главным образом величиной скорости воздушного потока, его плотностью и площадью миделева сечения частицы. Если скорость воздуха омывающего частицу с различных его сторон не одинакова, то кроме того аэродинамической силы R будет равна векторной сумме R'' и R'.

а) - в вертикальном потоке; б) - в горизонтальном потоке.

Рис. 9.1 - Схема сил, действующих на частицу
в воздушном потоке.

Основным показателем аэродинамических свойств компонентов смеси, определяющим ее делимость в воздушной среде, является скорость витания. Скорость витания - это такая скорость воздушного потока (вертикального), при котором частица, помещенная в него, находится в состоянии равновесия.

Основным показателем аэродинамических свойств компонентов смеси, определяющим ее делимость в воздушной среде, является скорость витания. Скорость витания - это такая скорость воздушного потока (вертикального), при котором частица, помещенная в него, находится в состоянии равновесия.

Исходя из сил, действующих на частицу, помещённую в вертикальный воздушный поток, уравнение её движения можно записать в следующем виде:

       

где - масса частицы;

- скорость движения частицы;

 R- сила аэродинамического сопротивления;

 G- сила тяжести.

Учитывая, что , а  уравнение (9.1) преобразуется к виду:

 где

- коэффициент аэродинамического сопротивления;

- площадь миделева сечения;

  - плотность воздушного потока;

  - скорость относительного движения частицы.

Величина коэффициента аэродинамического сопротивления зависит от формы частицы, состояния её поверхности и режима движения потока, характеризующегося, так называемым, критерием Рейнольдца, Re

,       

где  - эквивалентный диаметр частицы;

   - кинематическая вязкость воздуха.

При этом, если:

1) R>G – частица движется вверх;

2) R<G – частица падает вниз;

3) R=G – равновесие, частица витает в воздушном потоке.

Для случая R/G=1, относительная скорость частицы равна абсолютной скорости воздушного потока, т. е. скорости витания , которую можно определить из последнего равенства:

                            

Следует заметить, что эта формула справедлива для одиночной частицы в неограниченном стенками канала пространстве. Кроме того, для всех нешарообразных частиц величина скорости витания будет различной в зависимости от её ориентации в пространстве. Таким образом, учитывая это, а также сказанное ранее, использовать выражение (9.4) для практического применения в большинстве случаев не представляется возможным. На практике используют понятие средневзвешенной скорости витания, величину которой определяют экспериментально.

 

 

Классификация возд.сепараторов. Примеры конструкции

Пневмосепараторы на элеваторах, мельницах, крупяных и комбикормовых заводах применяют для очистки зерна от пыли и лёгких примесей, а также для разделения продуктов шелушения, контроля крупы и отходов.

По назначению все пневмосепараторы можно разделить на 3 группы:

- для очистки зерна от примесей;

- для отделения твёрдой фракции от газообразной (отделители);

- для фракционирования.

По структуре рабочего цикла пневмосепараторы различают:

- пневмосепараторы с замкнутым циклом движения воздуха (рис.9.2, а);

- пневмосепараторы с разомкнутым циклом движения воздуха (рис.9.2, б).

Последние обладают более высокой эффективностью очистки, однако менее экологичны, поскольку в окружающую среду выбрасывается запылённый воздух.

В зависимости от наличия источника гидравлической энергии пневмосепараторы могут быть с воздуходувной машиной (вентилятором) и без неё. В последнем случае используется внешний источник гидравлической энергии.

 

а) с замкнутым циклом движения воздуха;

б) с разомкнутым циклом движения воздуха, без вентилятора.

1 - приёмный патрубок; 2 - воздуховод; 3 - вентилятор; 4 – осадочная камера; 5 – грузовой клапан; 6 – выпускной патрубок; 7 – регулятор.

Рис.9.2 - Схемы пневмосепараторов.

 

В зависимости от направления движения воздушного потока в пневмоканале различают пневмосепараторы с вертикальным, горизонтальным и наклонными пневмоканалами.

На зерноперерабатывающих предприятиях широко применяют сепараторы Р3-БАБ и Р3-БСД.

Пневмосепаратор Р3 – БАБ (рис. 9.3) имеет разомкнутый цикл движения воздуха и не имеет воздуходувной машины

- исходный продукт

 -воздух;

- лёгкая фракция (примеси, относы);

 - тяжёлая фракция (очищенное зерно).

 

1 – вибратор; 2 – подвеска вибролотка; 3 – приёмный патрубок;

4 – подвижная стенка; 5 – воздуховод; 6 – дроссельная заслонка;

7, 8, 9 – штурвалы; 10 – жалюзи, 11 – светильник, 12 – смотровое

окно, 13 – выпускной конус; 14 – вибролоток.

Высокая эффективность очистки достигается благодаря предварительному расслоению смеси на вибролотке, равномерному распределению её по ширине пневмосепарирующего канала и возможности регулирования потоков воздуха.

Исходный продукт через приёмный патрубок 3 поступает на вибролоток 14. Вследствие вибраций смесь расслаивается (более плотные частицы попадают в нижние слои). Благодаря вибрациям продукт равномерно распределяется по ширине вибролотка. В зазоре между корпусом сепаратора и вибролотком образуется затвор, исключающий поступление значительного количества воздуха через приёмный патрубок. Основная часть воздуха поступает из – под вибролотка, проходя через слой материала, уносит лёгкие примеси в воздуховод 5. Очищенное зерно выводится из сепаратора через конус 13. Дополнительное количество воздуха поступает через жалюзи 10. Скорость воздуха в пневмоканале можно регулировать с помощью дроссельной заслонки 6 и положением подвижной стенки 4. Регулировки осуществляются штурвалами 7…9. Для наблюдения за процессом пневмосепарирования и более тонкой его настройки в стенке сепаратора предусмотрены смотровое окно 12 и светильник 11. Привод вибролотка осуществляется колебателем инерционного типа 1. При этом, меняя положение грузов на валу вибратора, можно изменять амплитуду колебаний вибролотка.

Сепаратор Р3 – БСД

Воздушный сепаратор Р3 – БСД (рис.9.4) предназначен для очистки зерновых смесей от легких примесей, а также для отделения твёрдой фазы от воздуха.

 

1 – приёмное устройство; 2 – отражатель; 3 – входной патрубок;

4 – колпак; 5 - смотровое окно; 6 - направляющее кольцо; 7 - внутренний кожух; 8 - патрубок для относов; 9 – патрубок отсасывающий;10 – патрубок для очищенного зерна; 11 – дроссельная заслонка;12 – сигнализатор; 13 – распределитель; 14 – воронка.

Смесь продукта с воздухом (аэросмесь) поступает в приёмный патрубок 3 и, ударяясь об отражатель 2, попадает в направляющую воронку 14, а затем на распределитель 13. Смесь, скатываясь с распределителя, попадает в первый пневмосепарирующий канал. Здесь встречным потоком воздуха смесь продувается и тяжёлая фракция (очищенное зерно) направляется в конус, а затем через патрубок 10 выводится из машины. Воздух с примесями попадает в пространство между внутренним кожухом 7 и распределителем 13, а затем во второй пневмосепарирующий канал, где отделяются более тяжёлые относы, которые выводятся через патрубок 8. Воздух с наиболее лёгкими примесями из пневмосепаратора отсасывается через патрубок 9.

Эффективность очистки в пневмосепараторе достигает 94% при производительности до 2 кг/с. При этом расход воздуха составляет около 1 м³/с.

Пневмосепаратор ПА-10.

Пневмосепаратор ПА-10 предназначен для выделения лёгких примесей из зерновой смеси; на нём достигается высокая эффективность очистки семян, в том числе и при выделении таких трудноотделимых примесей как овсюг, курай, карлык, вьюнок.

 

Сепаратор (рис. 9.5) представляет собой сварную (из стального листа) конструкцию.

         - исходная смесь;          - грубые примеси;        - продукт без грубых примесей;             - воздух;      - тяжёлая фракция (зерно);         - относы;        - тяжёлые относы;       - лёгкие относы.

1 – приёмный патрубок; 2 – решётка; 3,5 – вибролотки;4–вибратор;

6 – патрубок для тяжёлой фракции (зерна); 7,8 – патрубки для

тяжёлых и лёгких относов; 9,11 – осадочные камеры;

10 – всасывающий патрубок; 12 – жалюзи.

Внешний источник гидравлической энергии – вентилятор, соединяется со всасывающим патрубком 10.

Исходная смесь через приёмный патрубок поступает на решётку, которая улавливает грубые примеси. Смесь поступает последовательно на два вибролотка 3 и 5, где расслаивается и равномерно распределяется по ширине. Второй лоток заканчивается воздухопроницаемой решёткой, где смесь дополнительно расслаивается и лёгкие частицы уносятся в осадочные камеры 9 и 11. Тяжёлая фракция (зерно), скатываясь с вибролотка 5, выводится из сепаратора через патрубок 6, а относы, подхватываемые дополнительным количеством воздуха, поступившим через жалюзи 12, уносятся в осадочные камеры. Более тяжёлые относы выводятся через патрубок 7, а лёгкие – через патрубок 8.

Пневмосепаратор А1 - БВЗ.

Сепаратор А1 – БВЗ, схема которого показана на рис. 9.6, с замкнутым циклом движения воздуха предназначен для очистки зерна от лёгких примесей, для разделения продуктов шелушения и контроля крупы, относов лузги.

В сварном корпусе сепаратора находятся центробежный вентилятор 8, приёмный патрубок с каналом и рассекателем 2, рабочая камера с отражательными планками 3, осадочная камера 7, выпускные устройства для зерна 5 и лёгких относов 6. При этом для сбора и выпуска лёгких относов используется шнек, привод которого осуществляется от одного и того же с вентилятором электродвигателя.

Воздушный поток отсасывается вентилятором через щели дросселя 9 из осадочной и нагнетается в рабочую камеру. Гребёнки 4 позволяют равномерно распределить воздушный поток по длине рабочей камеры. Зерно, преодолевая сопротивление грузового клапана 10,

Рис. 9.6 - Схема сепаратора А1-БВЗ.

падает вниз с одной отражательной планки на другую, подвергаясь при этом воздействию воздушного потока.

Захваченные лёгкие примеси осаждаются в камере 7 и выводятся из машины шнеком 6. Очищенное зерно от легких примесей удаляется через патрубок 5.

- исходный продукт;                             - относы;

                                     - тяжёлая фракция.

1 – приёмный патрубок; 2 – рассекатель; 3 – планки отражательные,

4 – гребёнка; 5,6 – соответственно выпускные устройства для тяжёлой

фракции (зерна) и лёгкой фракции (относов); 7- осадочная камера;

8 – вентилятор; 9-дроссель; 10-клапан грузовой.

Требования к эксплуатации воздушных сепараторов. Примеры конструкций(см 26)

Для достижения высокоэффективной работы пневмосепараторов необходимо выполнять ряд требований; некоторые из которых изложены ниже.

1. Внутренние полости пневмосепараторов должны быть изолированы от окружающей среды, для этого в свою очередь, необходимо:

- иметь над приёмными и выпускными патрубками надёжные противоприсосные (герметизирующие) устройства;

- обеспечить плотность закрывания лючков, смотровых окон, фланцевых и других соединений;

- не допускать наличие вмятин, трещин, отверстий в стенках осадочных камер, пневмоканалов и воздуховодов.

2. Величина скорости воздуха в пневмоканалах и осадочных камерах должна соответствовать номинальным значениям (рациональным режимам работы).

3. Подача продукта в машину по времени и по длине (ширине) пневмоканала должна быть равномерной.

4. Следует исключить попадание в пневмосепарационные каналы грубых примесей.

5. При эксплуатации следует не допускать разбалансировки вентилятора, следить за нормальным натяжением ремней.