Концентраторы и камнеотделительные машины

Некоторые примеси выделяют из зерновой смеси по комплексу характеризующих их параметров. Так, например, линейные размеры и скорость витания минеральных примесей и основного зерна могут быть одинаковыми, но различаться по плотности и коэффициенту трения о ситовую или другую поверхность. Для усиления этих различий наряду с использованием воздушного сепарирования применяют разделение зерновой смеси при помощи вибрации в псевдоожиженном состоянии.

Разделение компонентов зерновой смеси на вибрирующей ситовой поверхности при помощи восходящего потока воздуха реализуется в концентраторах и камнеотделительных машинах.

Концентраторы предназначены для выделения из зерновой смеси примесей, отличающихся от зерна по плотности. К ним относятся низконатурные компоненты зерна, овсюг и легкие примеси.

Ситовой корпус концентратора состоит из двух ситовых рам. Первая от приема рама обычно снабжена ситом с отверстиями диаметром 2 мм, вторая — ситом с отверстиями диаметром 9 мм. В зависимости от очищаемой культуры размеры отверстий сит могут иметь разные значения.

Технологический процесс в концентраторах типа А1-БЗК осуществляется следующим образом. Зерно через приемное устройство / (рис. 1.23) поступает на первую ситовую раму 2. Под действием колебаний ситового корпуса 3 и воздуха, проходящего через сито первой рамы 2, зерно переходит в псевдоожиженное со;

Рис. 1.23. Технологическая схема концентратора типа А1-БЗК:

I — приемное устройство; 2 — первая ситовая рама; 3 — ситовой корпус; 4 — вторая ситовая рама; 5— клапан; /— исходное зерно; II — воздух; /Я— тяжелая фракция; /К— легкая фракция; V— сходовая фракция; VI — подсев Рис. 1.24. Схема разделения зерна и минеральных примесей:

1 — приемное устройство; 2 — распределитель; 3 — ситовая дека; 4 — пружина; / — исходное зерно; // — очищенное зерно; /// — минеральные примеси; IV— воздух стояние. При этом тяжелая фракция опускается в нижнюю часть зернового слоя, а легкая всплывает.

Через сито первой рамы 2 проходом получают песок и битые зерна. Путем установки во второй раме 4 сит с соответствующими размерами круглых отверстий можно регулировать количество тяжелой фракции III (полноценное зерно), которая практически не содержит длинных и посторонних примесей и может быть направлена непосредственно на обработку в триер-куколеотборник.

Количество фракции ///составляет 65…70%. В следующих частях слоя зерновой смеси, которая поступает на оставшуюся часть ситовой поверхности рамы 4, концентрируются зерна, имеющие меньшую по сравнению с фракцией III плотность, а также зерно проросшее, изъеденное и поврежденное при сушке. Эта фракция IV, составляющая 30…35% от общего количества обрабатываемого зерна, направляется в обоечную машину для интенсивной очистки своей поверхности. Соотношение фракций IIIи /Урегулируется специальным клапаном 5. Сходовая фракция V содержит в основном овсюг, ячмень, семена сорных растений, легкие посторонние примеси, а также зерна основной культуры с пустотами, изъеденные и поврежденные.

В камнеотделительных машинах одним из рабочих органов является также сито, однако процесс отделения минеральных примесей в них осуществляется без просеивания.

Технологический процесс в таких машинах выполняется в такой последовательности. Зерно из приемного устройства 1 (рис. 1.24) распределителем 2 подается на ситовую деку 3, расположенную с уклоном 5…10°. Верхняя часть деки совершает только возвратно-поступательное движение, а нижняя часть благодаря пружинам 4 перемещается также в вертикальной плоскости.

Зерновая смесь, поступающая на деку 3 под действием вибраций и восходящего потока воздуха, псевдоожижается. При этом минеральные примеси осаждаются на ситовую поверхность, а зерно приобретает текучесть и выводится в нижней части деки 3 за пределы машины. Минеральные примеси из-за высокого коэффициента трения о ситовую поверхность и направленных колебаний верхней части деки поднимаются по ней и выводятся в ее верхней части. При отсутствии воздушного потока псевдоожижения зерновой смеси не происходит и ббльшая часть зерна вместе с минеральными примесями выходит из камнеотделительной машины в верхней части деки.

Концентратор А1-БЗК-9 состоит из станины, ситового корпуса, аспирационной камеры, приемных и выпускных устройств и привода.

Станина 4 (рис. 1.25) служит для размещения всех основных узлов и механизмов концентратора и выполнена в виде сварной конструкции из листовой стали.

Ситовой корпус 2 выполнен в виде рамы, состоящей из двух боковин и скрепленных между собой поперечными траверсами и распорками. С внутренних сторон боковин корпуса приварены направляющие, в которые последовательно вставлены ситовые рамы / и 3, зафиксированные от продольных перемещений подпружиненными рукоятками 13. По всей длине боковин сделаны отверстия для забора воздуха, закрытые сеткой.

Рис. 1.25. Общий вид концентратора А1-БЗК-9:

1, 3 — ситовые рамы; 2 — ситовой корпус; 4 — станина; 5 — привод ситового корпуса; 6 — приемник; 7— рукав; 8 — патрубок приемный; 9 — патрубок; 10 — манометр; 11 — рукоятка винтового механизма; 12— упор; 13— рукоятка Нижняя часть ситового корпуса выполнена в виде двух поддонов и служит для сбора продуктов сепарации. В сборнике под второй ситовой рамой расположен регулировочный клапан, служащий для разделения проходовых фракций со второго сита. В задней части ситового корпуса установлена рукоятка винтового механизма 11, с помощью которого регулируют проходное сечение на выходе сходовой фракции сита 1.

Ситовой корпус подвешен к станине на четырех подвесках, угол наклона которых к вершинам составляет 15°, при этом поверхность сит располагается под углом 15 ±0,5° к горизонтальной плоскости.

Каждая ситовая рама состоит из деревянного каркаса, на верхней части которого закреплено ситовое полотно. Размер отверстий сита на первой раме 2 мм, на второй раме — 9 мм. Снизу рамы закрыты перфорированным днищем. Поперечными и продольными планками межситовое пространство разделено на секции, в каждой из которых находятся шариковые очистители для выталкивания застрявших зерен из отверстия сит.

Аспирационная система концентратора состоит из камеры, разделенной перегородками на 14 независимо регулируемых секций. Для этого в верхней части каждой секции расположен клапан настройки воздушного режима. Для выполнения регулировок машины в боковых стенках аспирационной камеры предусмотрены быстросъемные форточки. Требуемое разрежение в аспирационной камере устанавливают регулировочным клапаном патрубка 9 при помощи штурвала винтового механизма. Воздушный режим контролируют при помощи манометра 10, трубка которого соединена со штуцером на верхней панели корпуса аспирационной камеры.

Для наблюдения за обрабатываемым продуктом и удобства регулирования воздушного режима в боковых стенках аспирационной камеры выполнены смотровые окна, а рабочее пространство освещается светильником.

Приемное устройство для подачи исходной зерновой смеси на ситовую поверхность состоит из патрубка 8, соединительного гибкого рукава 7 и приемника 6. Приемник представляет собой коробчатый кожух, в котором располагается клапан, выполненный в виде подпружиненной пластины, шарнирно установленной на оси. Пластина герметично перекрывает проходное сечение приемника, предотвращая тем самым поступление воздуха в аспирационную камеру.

Выпускные устройства концентратора выполнены раздельно для сходов и проходов. Сходовая фракция (отходы) выходит через регулируемую щель между двумя сужающимися вертикальными планками, установленными под углом на сходовом конце сита. Расстояние между планками регулируют специальным винтовым механизмом.

Мелкие примеси (проход) выводятся через выпускной патрубок в воронку самотечной трубы, а очищенное зерно поступает в сборник под второй ситовой рамой, где установлен поворотный клапан для разделения зерна на две фракции по плотности.

Колебательное движение ситовому корпусу 2 сообщает моторвибратор 2 маятникового типа, прикрепленный двумя цилиндрическими резино-металлическими амортизаторами к передней траверсе корпуса.

Концентратор А1-БЗК-18 отличается от А1-БЗК-9 сдвоенным ситовым корпусом. В соответствии с этим он укомплектован двумя аспирационными камерами, приемными и выпускными устройствами, а также вибраторами.

Настройки и регулировки концентратора сводятся к выполнению следующих операций.

Амплитуду колебаний ситового корпуса регулируют, сдвигая грузы-дебалансы на концах вала электромеханического вибратора относительно друг друга. Определяют амплитуду колебаний по индикатору хода, расположенному на боковой стенке корпуса сит.

Оптимальную толщину слоя материала на рабочей поверхности сит обеспечивают регулированием аспирационного режима. Слой зерна должен «кипеть» на всей поверхности сит, без разрыва на отдельных участках. Это условие выполняется путем регулирования проходного сечения сходовой щели на второй ситовой раме. Сужение щели создает необходимый подпор зерна при сходе его с сит. При этом слой зерна на сходе должен быть такой толщины, чтобы перфорация сит была не видна.

При содержании в сходе большого количества полноценного зерна воздушный клапан в последней секции можно полностью закрыть. Если этого недостаточно, то воздушные клапаны в отдельных секциях немного прикрывают. Разрежение в концентраторе проверяют по манометру (600 Па) и регулируют дроссельной заслонкой патрубка аспирации. Основные технические данные концентраторов приведены в табл. 1.9.

1.9. Основные технические данные концентраторов.

Продолжение

А1-БЗК-18.

Камнеотделительная машина РЗ-БКТ состоит из станины, приемного устройства, вибростола, выпускного устройства, аспирационной системы и привода вибростола.

Станина камнеотделительной машины представляет собой сварную конструкцию, состоящую из опорной плиты /7 (рис. 1.26) и укрепленных на ней стоек 30 с конусами для установки пружин 18. К углам станины приварены четыре скобы для подъема и монтажа машины.

Приемное устройство включает в себя питатель 4, приемник 5 и распределитель 13. К корпусу питателя при помощи хомута прикреплена конус-воронка. Нижняя часть питателя 4 соединена гибким рукавом с приемником, а верхняя — с подводящей самотечной трубой.

Приемник 5 обеспечивает постоянство нагрузки и герметичность вакуумной системы в узле поступления зерна. Он состоит из двух прозрачных боковин, соединенных между собой металлическими стенками, крышки, питающего клапана, рычага с пружиной и уголком для крепления к корпусу вибростола.

Распределитель 13 служит для предварительной аэрации и распределения исходной смеси зерна по сортирующей поверхности 15 и состоит из двух боковых стенок, между которыми наклонно установлена металлотканая сетка. Он установлен в корпусе машины под приемником, непосредственно над сортирующей поверхностью деки.

Основной рабочий орган машины — вибростол. Он состоит из несущей сварной рамы 25, в которой смонтирована дека, закрытая сверху корпусом 8 и прикрепленная к раме болтовым соединением.

Дека состоит из трех частей: сортирующей поверхности 15 из металлотканой сетки, алюминиевой рамы 20 с поперечными и продольными планками, образующими квадраты размером 55×55 мм, и воздуховыравнивающего днища 14. Размер отверстий в сетке 1,5×1,5 мм, в воздуховыравнивающем днище —3,2 мм.

Рис. 1.26. Камнеотделительная машина РЗ-БКТ:

I — аспирационный патрубок; 2 — дроссельная заслонка; 3 — .манометр; 4 — питатель; 5 — приемник; 6 — крышка вибростола; 7— пружина клапана; 8— корпус вибростола; 9 — выпускной патрубок; 10, 24— резиновые рукава; 11 — виброрегулятор; 12— вибратор; 13— распределитель; 14 — воэлуховыравниваюшее днище; 15 — сортирующая поверхность; 16 — регулировочный диск; 17— опорная плита; 18— пружина-амортизатор; 19— окно; 20— рама; 21 — шкала; 22— стойка вибростола; 23 — штурвал; 25 — несущая рама; 26 — пластина; 27— регулировочный винт; 28 — делитель; 29 — аспирационный рукав; 30 — стойка станины Два окна в деке предназначены для крепления к ней двух выпускных устройств очищенного зерна.

На продольных боковых поверхностях корпуса сделаны по два круглых окна 19 с крышками, обеспечивающих удобный доступ к сетке деки. Рядом с окнами смонтированы четыре регулировочных диска 16 со шкалами для контроля амплитуды и направления колебаний деки.

В корпусе машины со стороны выхода очищенного зерна над декой установлены штампованный распределитель 13, а напротив выходных окон для минеральных примесей — механизмы регулирования выпуска минеральных примесей. Каждый механизм представляет собой пластину (рис. 1.27) из оргстекла, которая Рис. 1.27. Механизмы регулирования выпуска минеральных примесей в машине РЗ-БКТ:

1 — пластина; 2 — регулировочный винт; 3 — пружина; 4 — болт с гайкой; 5 — сетка деки; 6— воздухораспределительная решетка; /— минеральные примеси фиксируется пружиной 3 и болтом 4с гайкой. Положение пластины изменяют регулировочными винтами 2.

В крышке б вибростола смонтирован штуцер, соединенный гибкой трубкой с манометром 3 (см. рис. 1.26). Внутри корпуса под декой закреплена люминесцентная лампа, которую включают по мере необходимости.

Вибростол установлен на трех опорах. Со стороны выхода очищенного зерна нижняя его часть опирается на четыре пружиныамортизатора 18. Они расположены попарно под углом 90° одна к другой. С противоположной стороны вибростол опирается на вертикальную стойку 22 с шарниром и механизмом регулирования угла наклона.

При вращении штурвала 2? край вибростола со стороны выхода минеральных примесей перемещается. Значение угла наклона деки в градусах указано на шкале 21. Вертикальная стойка связана с подвижной рамой 25 деки уголками и сайлент-блоками, а с опорной плитой 17— через кронштейны, сайлент-блоки и корпус механизма подъема.

Сайлент-блок представляет собой две концентрично расположенные короткие трубки с запрессованной между ними резиновой массой. Их применяют для соединения подвижной и неподвижной частей или двух частей, перемещающихся по различным законам.

Выпускное устройство камнеотделительной машины служит для выпуска очищенного зерна и отвода минеральных примесей. Для выпуска очищенного зерна предусмотрено два патрубка 9, расположенных на нижнем конце вибростола, а для отвода минеральных примесей — два резиновых рукава 24, находящихся на противоположном конце машины.

Устройство для выпуска очищенного зерна состоит из металлического патрубка 9, жестко связанного с рамой 25 вибростола. К патрубку хомутами присоединены два резиновых рукава 10, по которым очищенное зерно выпускают в воронки, связанные с самотечными трубками.

Минеральные примеси удаляются из машины в переносной накопительный бункер по двум рукавам 24.

Аспирационная система камнеотделительной машины включает в себя гибкий аспирационный рукав 29 из прорезиненной ткани, соединенный хомутами в нижней части с крышкой корпуса вибростола, а в верхней — с аспирационным патрубком 1. В патрубке установлен регулятор воздуха, выполненный в виде дроссельной заслонки 3, поворачивающейся вокруг оси 2 при помощи маховичка 5 (рис. 1.28, а). В горизонтальном положении заслонка 3 перекрывает сечение патрубка 4, а в вертикальном — обеспечивает максимальный расход воздуха. Положение заслонки указывает верхняя кромка рычага 1 на шкале 7.

Привод вибростола включает в себя вибратор и виброрегулятор. Возвратно-поступательное движение вибростолу придает инерционный вибратор, представляющий собой электродвигатель, на обоих концах вала 1 которого (рис. 1.28, 6) установлены регулировочные грузы 2 и 3. При изменении положения грузов друг относительно друга амплитуда колебаний вибростола также меняется. При этом расстояние е между двумя точками грузов фиксируется.

Вибратор 12 (см. рис. 1.26) установлен в центральной части трубы виброрегулятора 11 при помощи фиксатора, хомутов, сайлент-блоков и кронштейнов. Виброрегулятор служит для регулирования направления колебаний и установки на нем колеблющих;

Рис. 1.28. Узлы камнеотделительной машины РЗ-БКТ:

а — регулятор воздуха: 1 — рычаг; 2 — ось; 3 — заслонка дроссельная; 4 — патрубок аспирационный; 5 — маховичок; 6 — винт; 7— шкала; б — вибратор: / — вал вибратора; 2, 3— грузыдебалансы машины; е — смешение грузов-дебалансов ся масс камнеотделительной машины и вибратора. Он состоит из горизонтального полого вала с приваренными к нему опорами, которые в свою очередь прикреплены к несущей раме 25деки. Вал установлен на четырех пружинах-амортизаторах 18, фиксируемых снизу конусами стоек опорной плиты 17, а сверху конусами вала виброрегулятора.

В мукомольном производстве наряду с базовой моделью камнеотделительной машины РЗ-БКТ применяются две ее модификации: РЗ-БКТ-100 и РЗ-БКТ-150, которые имеют одинаковый принцип действия и в конструктивном плане несущественно отличаются друг от друга. Все эти машины отличаются высокой эффективностью работы (98…99%) и обеспечивают минимальное содержание зерна в отходах (до 0,05%).

Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-100 состоит из таких же узлов, что и машина РЗ-БКТ. Эти машины не имеют принципиальных различий в кинематической схеме, в конструкции приемного устройства, вибростола, привода и основных регулировочных механизмов. К конструктивным отличиям можно отнести следующие: станина изготовлена в виде сварной Т-образной безопорной конструкции из труб; изменены форма и исполнение корпуса; установлен один выпускной патрубок для вывода минеральных примесей вместо двух; изменена конструкция задней стойки и механизма регулирования угла подъема вибростола. Перечисленные отличия оказали влияние на габаритные размеры машин.

Камнеотделительная машина РЗ-БКТ-150 по конструкции аналогична машине РЗ-БКТ-100 и отличается площадью деки и соответственно шириной.

Во время работы камнеотделительной машины регулируют следующие параметры: нагрузку, амплитуду и направление колебаний, расход воздуха, угол наклона деки и выходное сечение для выпуска минеральных примесей. Для выполнения этих регулировок в машине предусмотрены соответствующие механизмы и указатели.

Перед пуском машины деку устанавливают в рабочее положение под углом 7° к горизонтали поворотом штурвала 23 (см. рис. 1.26) до соответствующей отметки на вертикальной шкале 21.

Угол направления колебаний корректируют следующим образом. Ослабляют крепежные скобы виброрегулятора и перемещают (поворачивают) вибратор в вертикальном направлении. При перемещении вибратора вниз угол направления колебаний со стороны выхода очищенного зерна увеличивается, а с противоположной уменьшается. Смещение вибратора вверх приводит к обратному явлению — уменьшению утла со стороны выхода очищенного зерна и увеличению угла с противоположной стороны.

Амплитуду колебаний регулируют перемещением грузов вокруг вала вибратора. При отклонении грузов относительно друг друга амплитуда уменьшается, а при сближении увеличивается. Смещение е грузов 2 (см. рис. 1.28, б), установленных в верхней и нижней частях вибратора, должно быть примерно одинаковым и составлять 150…160 мм. При работе машины возникает визуальный эффект пересечения на диске линий хода (см. рис. 1.28, а) с линией шкалы. Точка пересечения указывает значение амплитуды колебаний, которое при нормальной работе должно находиться между отметками 4 и 5, что соответствует амплитуде колебаний вибратора 2,0…2,5 мм.

Заслонку 2 регулятора воздуха устанавливают в положение, при котором давление в манометре 3 (см. рис. 1.26) соответствует 750 Па при работе машины без нагрузки. Направляющую пластину 26 в механизме регулирования выходного сечения патрубка выхода минеральных примесей необходимо установить на расстоянии 25 мм над сортирующей поверхностью 15 со стороны выхода минеральных примесей. Перегибая пластину, можно добиться повышения эффективности выделения минеральных примесей.

При работе машины под нагрузкой необходимо отрегулировать пружину 7 питающего клапана 4, смещая ее на нужную засечку рычага, чтобы небольшое количество зерна находилось на слегка прижатом клапане. Если в рабочем режиме слой зерна «не кипит» при открытой заслонке регулятора воздуха, необходимо очистить сортирующую поверхность 15 проволочной щеткой. Для этого полотно сетки снимают, предварительно освободив ее от крепежных деталей. Основные технические данные камнеотделительных машин приведены в табл. 1.10.

1.10. Основные технические данные камнеотделительных машин.

Один из путей совершенствования оборудования для очистки зерна от примесей — разработка комбинированных машин, которые позволяют в одном агрегате совместить функции нескольких машин.

К таким машинам относится, например, комбинированная очистительно-сортировочная машина МТКВ фирмы «Бюлер АГ» (Швейцария), которая выполняет четыре технологические операции: очистку зерна от крупных и мелких примесей; сортирование зерна по плотности; выделение минеральных примесей; очистку зерна от легких примесей.

Машина МТКВ (рис. 1.29, а) состоит из станины, в которой размещены все узлы и механизмы машины, ситового корпуса и привода.

В ситовом корпусе находятся приемная камера, три сита ситового сепаратора, одно сито концентратора и одно сито камнеотделителя. Корпус, установленный на резиновые опоры, приводится в колебательное движение двумя моторами-вибраторами. Наклон корпуса и сит регулируют штурвалом 2. Через патрубки 3 и 4 выводятся песок, земля и камни. Окна 8, 13, 15, 16 и отверстия 12 с крышками предназначены для визуального контроля за работой машины.

В состав машины также входят два пневмосепарирующих канала, вентилятор, осадочная камера и шлюзовой затвор. Рукоятки 14 и 17 предназначены для регулирования положения шиберов, обеспечивающих необходимую скорость воздуха в каналах.

Технологический процесс очистки зерна в комбинированной машине происходит следующим образом. Зерновая смесь с по;

Рис. 1.29. Комбинированная очистительно-сортировочная машина МТКВ:

а — общий вид: 1 — станина; 2 — штурвал; 3, 4 — патрубки; 5 — ситовой корпус; 6, 7, 9, 10, 11— сита; 8, 13, 15, 16 — окна; 12 — отверстие; 14, 17 — рукоятки; б — схема работы: 1 — патрубок; 2, 3, 4, 5, 6— сита; 7— лоток; 8— наклонный лоток; 9— приемный патрубок; 10, 11 — аспирационные каналы; 12— шибер; 13— канал; 14— классификатор; 15— вентилятор; 16 — циклон; 17 — канал; 18 — шлюзовой затвор; 19 — мотор-вибратор; 20, 21 —патрубки;

22— корпус машины сторонними примесями через приемный патрубок 9 (рис. 1.29, б) поступает на сортировочное сито 6, сходом с которого идут крупные примеси, размер которых превышает зерна, проходом — смесь зерна с примесями, одинаковыми или меньшими по размеру, чем зерно.

Часть смеси по наклонному лотку 8 ссыпается на сито 4. Другая часть смеси по лотку 7 подается на сито 5. Оба эти сита являются подсевными, и размеры отверстий у них одинаковые. Сходом с них идет зерно, а мелкие примеси, в основном песок и битое зерно, проходом выводятся из машины через патрубок 7.

Сита 3 и 2 предназначены для отделения примесей, отличающихся от зерна по плотности, в основном от камней, которые тоже выводятся через патрубок 7. При этом сито 3 по существу является концентратором и разделено на две зоны. В первой зоне поток воздуха, поступающий снизу, обеспечивает расслоение зерновой смеси по плотности. Во второй зоне тяжелая фракция зерна и камни через крупные отверстия сита поступают на деку камнеотборника (сито 2). Качественное зерно с сита 2 выводится из машины через патрубок 27, а смешанный продукт (зерно и примеси) — через патрубок 20.

Легкие примеси и пыль из ситового корпуса отсасываются в аспирационные каналы 10 и 11. По каналу 13, сечение которого регулируется шибером 12, они попадают в классификатор 14, где легкий продукт отделяется от пыли, осаждается в циклоне 16и через шлюзовой затвор 18 поступает на дальнейшую переработку. Запыленный воздух частично выводится из классификатора и подается на фильтр. Другая, основная часть воздуха (около 90%) вентилятором 15 по каналу 77 возвращается в машину.

Процессы очистки можно контролировать с одного пульта. Сита легко заменить, в машине нет точек смазки.