Машины и аппараты для увлажнения зерна

Для увлажнения зерна на различных участках технологических линий, подготовки его к помолу достаточно широкое распространение получили машины типа А1-БШУ, выпускаемые в двух исполнениях и устроенные практически одинаково.

Машина для увлажнения зерна А1-БШУ-1 относится к типу водоструйных машин. Она состоит из цилиндрического корпуса 3 (рис. 3.3), бичевого ротора 2, кожуха 4, привода 18, индикатора наличия зерна 6, панели 7 и рамы 16.

Корпус машины выполнен из нержавеющей стали и имеет разъем в горизонтальной плоскости. Обе половины соединены между собой болтами. С торцов корпуса к стенкам болтами прикреплены опоры 15 для установки подшипников 7. На корпусе размещены приемный 5 и выпускной 19 патрубки.

Основной рабочий орган машины — ротор 2— состоит из вала, выполненного из стальной пустотелой трубы 3 (рис. 3.4) диамет;

Рис. 3.3. Машина А1-БШУ-1 для увлажнения зерна:

1 — подшипник; 2 — ротор; 3 — корпус; 4 — кожух; 5 — приемный патрубок; 6 — индикатор наличия зерна; 7— панель; 8 — ротаметр; 9— игольчатый вентиль; 10— мембранный электромагнитный вентиль; 11 — фильтр; 12— регулятор давления; 13— шкив; 14 — клиноременная передача; 15— опора; 16— рама; 17— плита; 18— электродвигатель; 19— выпускной патрубок ром 140 мм. С обеих ее сторон вварены цапфы У и 7. На трубе приварены 68 шпилек 4у к которым прикреплены восемь бичей 2 и 5, а также два съемных гонка 6 и 8. Четыре бича снабжены гонками, установленными плоскостью к оси ротора под углом 60^е, гонки других четырех бичей — под углом 70°. На каждом биче расположено по 21 гонку. Бичи и гонки выполнены из нержавеющей стали.

Ротор вращается с частотой 19 c~^! в двух подшипниковых опорах. Ротор приводится от электродвигателя 18 (см. рис. 3.3) через клиноременную передачу 14. Электродвигатель и микровыключатель поставляются в пылезащитном исполнении.

Рис. 3.4. Ротор машины А1-БШУ-1:

1, 7— цапфы; 2, 5 — бичи; 3 — труба; 4 — шпилька; б, 8— гонки Разъемный в горизонтальной плоскости кожух выполнен из листовой стали толщиной 1 мм. Для гашения шума внутри кожуха установлена поролоновая подкладка.

Индикатор наличия зерна состоит из корпуса, рычага с пластиной и сигнализатора. В сигнализаторе размещены исполнительный механизм и микровыключатель для автоматического включения и выключения подачи воды на увлажнение. На панели расположены фильтрующие, регулирующие, исполнительные и контрольные приборы.

Машина для увлажнения зерна А1-БШУ-1 работает следующим образом. Машину включают на холостой ход, после чего через приемный патрубок индикатора наличия зерна подается зерно. Под действием потока зерна пластина с рычагом отклоняется, микровыключатель замыкает электрическую цепь и электромагнитный вентиль 10 открывает отверстие для прохода воды. Вода из водопровода через регулятор давления 72, фильтр 77, электромагнитный вентиль 10, игольчатый вентиль 9 и ротаметр .

Благодаря особому устройству ротора и его большой частоте вращения зерно интенсивно перемешивается, насыщается влагой и перемещается к выпуску, после чего самотеком поступает в распределительный шнек.

Управление приводом и подачей зерна осуществляется дистанционно с центрального пульта управления.

Машина для увлажнения зерна А1-БШУ-2 отличается от машины А1-БШУ-1 более длинным шнеком и отсутствием станины. Ротор снабжен не восемью, а шестнадцатью бичами. По сравнению с А1-БШУ-1 в данной машине расход воды и продолжительность пребывания обрабатываемого зерна увеличены в 2 раза, что, в свою очередь, повлияло на ее производительность и степень увлажнения зерна (табл. 3.1).

3.1. Основные технические данные увлажнительных машин А1-БПГУ.

Аппараты для увлажнения зерна А1-БУЗ и А1-БАЗ просты по конструкции и оснащены водораспыливаюшими дозирующими устройствами форсуночного типа.

В технологическом процессе мукомольных заводов на комплектном оборудовании такие аппараты используют на двух этапах: перед подачей зерна в бункер для отволаживания (А1-БУЗ, расход воды до 300 л/ч) и для дополнительного доувлажнения зерна (А1-БАЗ, расход воды до 50 л/ч).

Аппарат для увлажнения зерна А1-БУЗ, предназначенный для подачи воды в зерно при его подготовке к помолу, состоит из панели, индикатора наличия зерна и форсунки. На панели размещены металлокерамический фильтр, мембранный вентиль с электромагнитным приводом, спускной кран, регулирующий вентиль и ротаметр. Панель и форсунки соединены между собой водопроводной магистралью.

Металлокерамический фильтр предназначен для очистки воды от ржавчины и других примесей. Он состоит из корпуса 4 (рис. 3.5), выполненного в виде стакана, и основания, стянутых гайкой 1. Внутри корпуса установлены стержень 2, ввинченный в основание, и металлокерамическая вставка 3.

Через отверстие в основании вода попадает в полость между корпусом и вставкой. Проходя через металлокерамическую вставку, она фильтруется и через отверстия поступает в стержень.

После выхода из фильтра вода поступает в мембранный вентиль, который состоит из корпуса, золотника, мембраны и привода. В свою очередь, в привод мембранного вентиля входят катушка, сердечник, а также кожухи и тр>6ки.

Вентиль связан в единую электрическую цепь с индикатором наличия зерна и работает следующим образом. В нерабочем положении, когда в цепи нет напряжения, сердечник электромагнита перекрывает выпускное отверстие в золотнике, а последний при помощи торцовой части мембраны закрывает основной проход вентиля. При подаче напряжения на катушку электромагнита сердечник втягивается и открывает выпускное отверстие. При этом в полости над мембраной давление уменьша;

Рис. 3.5. Металлокерамический фильтр аппарата А1-БУЗ:^[1]

Рис. 3.6. Регулирующий вентиль аппарата А1-БУЗ:

/ — гайка; 2 — направляющая; 3 — игла; 4 — корпус ется. Под действием атмосферного давления золотник поднимается и открывает основной проход вентиля.

При снятии напряжения сердечник под действием собственного веса и усилия пружины перекрывает выпускное отверстие. Давление под мембраной увеличивается, и золотник прижимается к седлу корпуса — вентиль закрывается. При вращении иглы 3 с резьбой она перемещается относительно гайки / (рис. 3.6), что приводит к изменению зазора между иглой 3 и корпусом 4. Таким образом, количество воды, поступающей через ротаметр к форсункам, регулируется перемещением иглы 3.

Расход воды контролируется ротаметром, который состоит из кожуха, установленной в нем стеклянной трубки с делениями и грибообразного поплавка. Расход воды определяют по положению поплавка на шкале трубки.

Индикатор наличия зерна (рис. 3.7) представляет собой электромеханическое устройство, состоящее из корпуса, внутри которого установлены направляющий лоток б и заслонка 3, смонтированная в направляющей 4 и укрепленная на кронштейне 5 сигнализатора I. В том месте, где направляющая проходит через стенку корпуса, установлена мембрана 2. В верхней части сигнализатора расположен микровыключатель 7.

Рис. 3.7. Инликатор наличия зерна аппарата А1-БУЗ:

/ — сигнализатор; 2 — мембрана; 3 — поворотная заслонка; 4 — направляющая; 5 — «кронштейн; 6 — лоток; 7— микровыключатель; 8 — пружина Индикатор наличия зерна работает следующим образом. Под действием потока поступающего зерна заслонка отклоняется от исходного положения и, преодолевая сопротивление пружины 8, замыкает подвижный электроконтакт микровыключателя. При этом электрический сигнал подается на мембранный вентиль, открывающий подачу воды.

После прекращения поступления зерна в индикатор пружина 8 возвращает в исходное положение заслонку 3, которая размыкает электроконтакт. Мембранный вентиль обесточивается, и подача воды к форсунке прекращается.

В связи с тем что в аппарате А1-БУЗ автоматическое регулирование подачи воды не предусмотрено, необходимо, чтобы зерно на индикатор поступало равномерно. Выполнение этого требования обеспечивают дозаторы, установленные под бункерами для неочищенного зерна.

Аппарат А1-БАЗ предназначен для дополнительного увлажнения зерна. Основные узлы этого аппарата (панель и индикатор наличия зерна) унифицированы с узлами аппарата А1-БУЗ. Наиболее существенное отличие от аппарата А1-БУЗ заключается в наличии диафрагменного компрессора, подающего сжатый воздух в форсунку для распыливания воды, и конструкции самой форсунки.

Аппарат А1-БАЗ работает следующим образом. Исходное зерно воздействует на индикатор наличия зерна 13 (рис. 3.8), отклоняя его поворотную заслонку. Контакты микровыключателя замыкаются, и электрический сигнал подается на электромагнитный вентиль 6, открывающий подачу воды. Очищенная в керамическом фильтре 5 вода поступает в шнек /, в который одновременно подается обрабатываемое зерно.

Подачу воды регулируют, вращая игольчатый вентиль 10. Расход воды контролируют при помощи ротаметра 9. После прекращения поступления зерна в индикатор подача воды прекращается. Форсунка 12 аппарата А1-БАЗ обеспечивает распыление воды сжатым воздухом.

Распыленная влага поступает в поток зерна через одно сопло. Форсунка соединяется воздуховодом с компрессором, который приводится от электродвигателя мощностью 0,37 кВт, расход воздуха 4,3 м³/ч.

В отличие от форсунки 15 аппарата А1-БУЗ распыливающий рабочий орган аппарата А1-БАЗ имеет одно сопло и два канала: один для воды, другой для сжатого воздуха. Форсунка аппарата А1-БУЗ подает капельно-жидкую влагу через три сопла.

Аппарат А1-БУЗ повышает влажность зерна на 1 …3,8%, аппарат А1-БАЗ —на 0,1…1,1%. В технологическом процессе мукомольного производства зерно после основного отволаживания подают в аппарат А1-БАЗ для дополнительного увлажнения.

Рис. 3.8. Технологическая схема аппарата А1-БАЗ:

1 — шнек; 2 — вентиль; 3 — манометр; 4 — редукционный клапан; 5 — фильтр; 6 — электромагнитный вентиль; 7 — панель; 9 — ротаметр; 10 — регулирующий вентиль; 11 — спускной кран; /2 — форсунка А1-БАЗ; 13 — индикатор наличия зерна; 14 — компрессор; 15 — форсунка А1-БУЗ; / — исходное зерно; II— воздух; /// — вода; IV— электрический ток; V— очищенное зерно Основные технические данные увлажнительных аппаратов А1-БУЗ и А1-БАЗ приведены в табл. 3.2.

3.2. Основные технические данные увлажнительных аппаратов.

В настоящее время на мукомольных заводах сортового помола России и других стран в основном зерно увлажняют в машинах мокрого шелушения и аппаратах интенсивного увлажнения с отволаживанием в течение 16…20 ч в зависимости от влажности и стекловидности зерна. На перерабатывающих предприятиях с устаревшей технологией применяют также моечные машины типов БМА и БМБ.

Между тем в технологической цепи мукомольного производства увлажнение зерна — весьма ответственная операция, существенно влияющая на качество муки, поэтому не случайно зарубежные фирмы уделяют серьезное внимание вопросам совершенствования технологии увлажнения зерна и технических средств для ее реализации.

Задача заключается в разработке машин, в которых процесс распределения воды на поверхности зерна происходил бы более интенсивно, а также в применении в увлажнительных машинах систем автоматического регулирования влажности зерна на протяжении всего процесса его обработки.

Фирмой «Бюлер АГ» (Швейцария) в процессе совершенствования конструкций увлажнительных машин разработан вихревой увлажнитель с оригинальным рабочим органом. Увлажнитель (рис. 3.9) состоит как бы из двух частей.

В передней части расположено устройство предварительного смешивания зерна с водой, включающее в себя вал с размещенными на нем лопастями, а также патрубки для ввода в машину зерна и воды.

Другая часть машины выполнена в виде корпуса с размещенными в нем тремя роторами с гонками. Корпус состоит из трех секций, что обеспечивает удобный доступ к рабочим органам машины при ее обслуживании.

Лопасти и нижний ротор установлены на одном валу и приводятся во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Два верхних ротора приводятся во вращение посредством ременной передачи от нижнего ротора.

Благодаря специальной геометрии корпуса с отвесными стенами и большим радиусом угловых закруглений такое конструктивное решение рабочих органов увлажнителя позволяет сделать режим обработки зерна более мягким. При этом обеспечивается.

Рис. 3.9. Вихревой увлажнитель фирмы «Бюлер АГ» (Швейцария):

1 — электродвигатель; 2 — клинорсменная передача; 3 — приемная камера; 4 — лопасти питателя; 5 — гонки (бичи) роторов; 6 — штурвал заслонки; 7 — индикатор положения заслонки; 8— клиноременная передача; 9— выпускной патрубок равномерное распределение зерна и ускоренное поглощение им влаги.

Наряду с удачной конструкцией эффективной работе вихревого увлажнителя способствует совместное использование с ним устройства для автоматического регулирования влажности зерна «Акватрон», состоящего из измерительного блока и регулятора расхода воды.

Измерительный блок обеспечивает непрерывное измерение влажности обрабатываемого продукта и его расход. Регулятор расхода воды рассчитывает необходимое количество воды с учетом требуемого и фактического значений влажности и текущего расхода зерна и подает требуемое количество воды в увлажнитель. Воду дозирует регулировочный клапан пневматического типа.

Фирма «Мюленбау Виттенберг» (Германия) выпускает установки вибрационного увлажнения «Вибронет». Установка состоит из приемного устройства, камеры смешивания с приводом, вибрационной шахты с вибратором, выпускного механизма с приводом и системами подачи воды.

Вибрационный увлажнитель работает следующим образом. Заранее установленное количество воды для увлажнения поступает вместе с очищенным зерном в установку для предварительного смешивания, в которой зерно смешивается с водой без интенсивного истирания и механических повреждений. Смесь зерна и воды непрерывно подается через вибрационную шахту, которая в зависимости от пропускной массы состоит из одного или двух каналов. Шахта приводится в движение посредством специально сконструированных вибрационных моторов. Вибрационное воздействие снижает поверхностное натяжение воды таким образом, что она, как пленка, обволакивает зерна. При этом необходимое количество влаги равномерно и быстро поступает через внешние оболочки зерна к эндосперму.

Механизм вывода непрерывно отводит зерно с заданной степенью увлажнения из машины (вибрационной шахты) и направляет его на отволаживание.

Количество подаваемой воды регулируется автоматически в зависимости от влажности зерна. При этом на специальном табло фиксируется влажность зерна до и после увлажнения. Диапазон увлажнения зерна 10…20%.

Зерновые и крупяные культуры перед гидротермической обработкой должны увлажняться до определенного значения. В связи с этим при поступлении зерна в машину его влажность измеряется специальным датчиком, который при помощи исполнительного механизма регулирует подачу воды в системе. Уровень влажности непрерывно контролируется и при необходимости корректируется.

По данным фирмы, преимущества вибрационного увлажнения по сравнению с традиционным весьма существенны. В частности, продолжительность отволаживания зерна в бункерах уменьшается (в 3…4 раза). Исследовательские работы и опыт применения установки на мукомольных заводах показали, что оптимальная продолжительность отволаживания зерна пшеницы уменьшается до 4 ч. При этом требуемая вместимость бункеров сокращается в.

4…5 раз. Применение этой системы позволяет снизить расход электроэнергии на увлажнение. Одновременно с этим увеличивается общий выход муки (примерно на 0,75%), а также благодаря уменьшению вместимости отлежных бункеров и простоты установки машины существенно сокращаются расходы на строительно-наладочные работы.

Вибрационные увлажнительные установки разработаны пяти типоразмеров с производительностью от 2,5 до 25 т/ч (табл. 3.3).

3.3. Основные технические данные установок типа «Вибронет».

• [1] — гайка; 2 — стержень; 3 — вставка; 4 — корпус