ЗЕРНОВЫЕ СЕПАРАТОРЫ

Для очистки зерна от примесей, отличающихся от него геометрическими размерами (шириной и толщиной), а также для сортирования продуктов измельчения и шелушения на мукомольных, крупяных, солодовенных и других заводах применяют зерноочистительные сепараторы.

Зерно очищается путем отделения примесей при последовательном просеивании на наклонно расположенных ситах, совершающих возвратно-поступательное движение, и двукратного продувания воздухом в каналах — при поступлении зерна в сепаратор и при выходе из него.

Эффективность процесса сепарирования зависит от технологических свойств компонентов зерновой смеси, влажности, соотношения компонентов различной крупности, удельной нагрузки на сито (толщины слоя), материала и качества изготовления сит и др.

Сепаратор ЗСП-10 (рис. 3.3), предназначенный для очистки зерна пшеницы, ржи, овса и других культур от примесей, выполнен в виде разборной металлической станины 1, внутри которой подвешены на пружинах 3 два ситовых кузова 12. Эксцентриковый колебатель 2, который приводится в действие от электродвигателя 17, сообщает ситовым кузовам возвратно-поступательное движение. Приемно-распределительное устройство с грузовым клапаном 6 служит для равномерного распределения смеси по ширине сит. Сепаратор состоит из четырех рядов сит: первый ряд — приемное сито 5, второй — сортировочное 13, третий — разгрузочное 14, четвертый — подсевное сито 16.

Рис. 3.3. Принципиальная схема сепаратора ЗСП-10:

/ — станина; 2 — эксцентриковый колебатель; 3— подвеска; 4—лоток для грубой примеси; 5—приемное сито; б—грузовой клапан; 7— приемный патрубок; 8— аспирационный патрубок; 9—лоток для крупной примеси; 10— патрубок для зерна; //—патрубок мелкой фракции; 12— ситовые кузова; 13 — сортировочное сито; /4 — разгрузочное сито; 15 — инерционный очиститель сит; 16— подсевное сито; 17— элеюродвигатель

Сепаратор работает следующим образом. Исходная масса семян из приемно-распределительного устройства, преодолевая сопротивление грузового клапана, поступает равномерным слоем на приемное сито, сход с которого (грубые примеси) выводится лотком из машины.

Проход приемного сита поступает на сортировочное сито д ля выделения из семян крупных примесей, которые также поперечным лотком направляются в сборник отходов. Семена, прошедшие через сортировочное сито, поступают на разгрузочное, в верхней части которого поток смеси разделяют на две части: одна идет сходом с разгрузочного сита, а другая проходом поступает на подсевное сито нижнего кузова. Сход с разгрузочного и подсевного сит объединяется (это очищенные семена) и выводится из машины. Проход подсевного сита (мелкие примеси) по поддону нижнего кузова поступает в патрубок и также выводится из машины. Сепаратор аспирируется через патрубок.

Воздушно-ситовой сепаратор ЗСМ-50 представляет собой металлическую разборную станину 1 (рис. 3.4), на которой смонтированы все узлы машины. К станине посредством плоских стальных пружин-подвесок, расположенных вертикально, подвешены один над другим два ситовых кузова 3 и 4. Эксцентриковый колебатель 5, укрепленный на передних стенках верхнего и нижнего кузовов, приводит кузова в возвратно-поступательное движение. Колебатель приводится в движение от электродвигателя через ременную передачу.

В верхней части сепаратора находятся приемное сито 6, аспирационные каналы 7 и 13, приемная коробка 8, приемный патрубок 9. Осадочные камеры 10 и 11 служат для улавливания легких примесей из воздуха, подаваемого вентиляторами. Сита в кузовах съемные. Очистка сит производится инерционным щеточным механизмом 12.

В верхнем ситовом кузове установлены три яруса сит. Первое сито — короткое приемное с крупными круглыми отверстиями диаметром 15...18 мм предназначено для отделения крупных примесей, идущих сходом. Угол наклона его к горизонтали 6°. Сле-

Рис. 3.4. Сепаратор ЗСМ-50:

/—станина; 2—привод колебателя; 3, 4—ситовые кузова; 5— эксцентриковый колебатель; 6— приемное сито; 7, 13— аспирационные каналы; приемная коробка; 9— приемный патрубок; 10, //—осадочные камеры; 12— инерционный щеточный механизм

дующие два сита в верхнем кузове аналогичны двум ситам в нижнем кузове. Верхние сита в кузовах — сортировочные с круглыми отверстиями диаметром 8...12 мм; они установлены под углом И*. Сходом с сортировочных сит отделяются примеси крупнее семян.

Семена, прошедшие через сортировочные сита, поступают на нижнее подсевное сито с круглыми отверстиями диаметром

2,5...3 мм и сходом с него попадают во второй аспирационный канал, где вторично очищаются от легких примесей. Проходом через подсевные сита отделяются минеральные примеси, семена сорных растений, битые и щуплые семена. Под каждым ситом движется инерционный щеточный очиститель отверстий сит. Эксцентриковый колебатель, укрепленный на передних стенках верхнего и нижнего кузовов, сообщает ситовому корпусу возвратно-поступательное движение. Колебатель приводится в движение от электродвигателя через ременную передачу.

Аспирационная система сепаратора представляет собой два канала со своими камерами. Канал первой продувки расположен смежно с приемной коробкой, а канал второй продувки — с противоположной стороны сепаратора, откуда выпускаются очищенные семена. В осадочных камерах, расположенных под ситовыми кузовами и укрепленных на станине, тяжелые относы оседают и шнеком выводятся из сепаратора. Прямоугольные отверстия в крышках осадочных камер служат для подсоединения всасывающего воздуховода к отдельно установленному вентилятору. Скорость воздуха в аспирационной системе регулируется шиберами.

Сепаратор работает следующим образом. Семена, подлежащие очистке, через приемный патрубок поступают в приемную коробку. Равномерность распределения семян по ширине питающей щели приемной коробки обеспечивают шнек с поворотными витками и грузовые клапаны, которые открываются под действием силы тяжести. Поворачивая лопасти шнека, можно изменять направление перемещения семян вправо, к центру или от него, не меняя при этом направление вращения шнека.

Далее поток семян, преодолевая сопротивление клапана, поступает в аспирационный канал первой продувки. Вертикальный воздушный поток интенсивно обдувает массу семян и уносит из нее легкие примеси в осадочную камеру первой продувки. Семена, очищенные от легких примесей, поступают на колеблющееся приемное сито ситового корпуса. С приемного сита сходом идет крупный сор, удаляемый по лотку, а проходом — семена. Лотковым делителем поток семян распределяется поровну на два ситовых кузова, работающих параллельно.

После приемного сита семена в ситовом кузове попадают на сортировочные сита верхнего и нижнего кузовов. С сортировочных сит сходом идут примеси крупнее семян, а проходом — семена и мелкие примеси, поступающие на подсевные сита верхнего и нижнего ситовых кузовов. Сходом с подсевных сит очищенные семена поступают в аспирационный канал второй продувки, где вторично продуваются вертикальным воздушным потоком. При этом легкие примеси отделяются от семян и уносятся в осадочную камеру второй продувки. Аспирационные относы из обоих конусов осадочных камер транспортируются шнеками, на конце которых расположены клапаны. В нормальном положении клапаны закрыты и открываются только под действием относов, выпрессо- вываемых шнеками. Запыленный воздух из осадочных камер отсасывается вентилятором и поступает в циклон.

Крупные примеси, идущие сходом с приемного сита, попадают в поперечный лоток и выводятся из машины. Проход с верхнего и нижнего кузовов поступает на сборные днища, объединяется внутри машины и направляется в поперечный лоток, по которому выводится из машины.

Сепаратор ЗСМ-100 представляет собой два спаренных сепаратора ЗСМ-50, станины которых соединены между собой, и предназначен для очистки семян от примесей на заводах с внутрицеховым механическим транспортом. Основные узлы очистительных сепараторов, смонтированных на общей станине, — приемное устройство для семян с питательным приспособлением; ситовые рамы в кузове; аспирационная система; приводной механизм. Основные технические данные воздушно-ситовых сепараторов приведены в табл. 3.2.

3.2. Основные технические данные воздушно-ситовых сепараторов

лятора, кВт

Для очистки зерна от примесей, различающихся по размерам и аэродинамическим свойствам, рекомендуется использовать сепараторы типа А1-БИС и А1-БЛС, созданные с учетом опыта фирмы «Бюлер» (Швейцария).

Сепаратор А1-БИС-12 (рис. 3.5) состоит из двухсекционного ситового корпуса, подвешенного к станине на гибких подвесках, и вертикального пневмосепарирующего канала. В корпусе сепаратора установлены выдвигающиеся рамы с сортировочными 3 и подсевными 2 ситами, зафиксированными эксцентриковыми механизмами. Ситовые рамы продольными и поперечными брусками разделены на ячейки, в каждой из которых имеется по два резиновых шарика 5, предназначенных для очистки сит. К нижней плоскости ситовой рамы прикреплены сетчатые поддоны.

На передней стенке ситового корпуса установлен электродвигатель 1, который посредством клиноременной передачи приводит во вращение шкив 18 с дебалансным грузом, обеспечивающим круговое поступательное движение ситового корпуса. В верхней части станины установлены приемный патрубок 4 для поступле-^:

Рис. 3.5. Сепаратор А1-БИС-12:

/—электродвигатель; 2—подсевные сита; 3 — сортировочные сита; -/—приемный патрубок; 5—резиновый шарик; б—аспирационный патрубок; 7—дроссельная заслонка; ?—штурвал заслонки; 9, 12— штурвалы подвижной стенки; 10— подвижная стенка; // — пневмосепарирующий канал; 13— выпускной канал; 14 — вибролоток; 15— вибратор; 16, /7—лотки; 18—

шкив

ния исходного зерна и патрубок 6 для подключения к аспирационной сети. Очищенное зерно выходит через выпускной канал 13. Для вывода крупных примесей служит лоток 17, для мелких — лоток 16. Со стороны сходовой части корпуса установлен пневмосепарирующий канал 11 с вибролотком 14, предназначенным для подачи зерна в канал.

Для наиболее эффективного выделения легких примесей в пневмосепарирующем канале регулируют амплитуду колебаний вибро- лотка, величину вылета его в канал, ширину выходной щели и скорость воздушного потока (положением подвижной стенки) в верхней и нижней частях канала, а также расход воздуха.

Технологический процесс очистки зерна в сепараторах осуществляется следующим образом. Исходную смесь подают в ситовой корпус, крупные примеси (сход с сортировочного сита 3) выводятся по лотку /7из сепаратора, а смесь зерна с мелкими примесями проходом через сортировочное сито 3 направляется на подсевное сито 2. Мелкие примеси (проход подсевного сита) поступают в лоток 16 и удаляются из сепаратора. Очищенное на ситах от крупных и мелких примесей зерно поступает на вибролоток 14 и далее в пневмосепарирующий канал; при прохождении воздуха через поток зерна легкие примеси выделяются из зерновой массы и выносятся воздухом через канал в горизонтальный циклон. Очищенное зерно из пневмосепарирующего канала через отверстие в полу по самотечным трубам идет на дальнейшую обработку.

Сепаратор типа А1-БИС выпускают в двух исполнениях — производительностью 12т/ч для работы на мукомольных заводах и 100 т/ч для работы на элеваторах.

Сепаратор А1-БЛС-12 выполнен односекционным. Кузов подвешен к станине с помощью гибких подвесок из стекловолокна. В каждой секции ситового кузова установлены два яруса сит, в каждом ярусе — по две ситовых рамки, в сепараторе А1-БЛС-16 в каждом ярусе *— по одной рамке.

Деревянная рама продольными и поперечными брусками делит подситовое пространство на ячейки. В каждой ячейке находятся по два свободно перемещающихся по сетчатому поддону резиновых шарика диаметром 35 мм. Ситовую рамку можно выдвигать с помощью ручек, размещенных со стороны приема.

В кузове сепаратора расположены лотки для вывода крупных и мелких примесей. Ситовой кузов приводится в круговое поступательное движение от электродвигателя через клиноременную передачу на шкив балансирного механизма.

В сепараторе А1-БЛС-12 — один пневмосепарирующий канал. Внутри него установлена подвижная стенка, положение которой определяет среднюю скорость воздушного потока, распределение скоростей в пневмоканале и соответственно качество сепарирования. Подвижная внешняя стенка канала выполнена из цельного стекла. Осветительная лампа с отражателем, направляющим световой поток в рабочую зону, установлена горизонтально в верхней части канала. Такая конструкция позволяет наблюдать за процессом сепарирования по всей площади рабочей зоны пневмосепарирующего канала.

Основные технические данные сепараторов приведены в табл. 3.3.

3.3. Основные технические данные сепараторов

Сепаратор А1-БСФ-50 (рис. 3.6) предназначен для разделения исходной зерновой смеси на две фракции, различающиеся размерами, и очистки мелкой фракции зерна от мелких примесей (подсева). Его устанавливают на производственном элеваторе после сепараторов А1 - БИС-100 или А1 - БЛ С-100. Сепаратор А1 -БСФ-50 состоит из четырех секций (в каждой установлено по десять ситовых рам), системы крепления, подвески, привода с балансирным механизмом, приемных и выпускных устройств.

Пакетные рамы 5 болтами соединены с центральной рамой 13. Образованный таким образом корпус сепаратора приводится в круговое поступательное движение в горизонтальной плоскости от привода с балансирным механизмом 12. Корпус подвешен к потолочной раме на упругих подвесках 2.

Рис. 3.6. Сепаратор А1-БСФ-50:

/—штанга; 2— подвески; 3— приемное устройство; 4, 9— рукава; 5—пакетная рама; 6— приемная коробка; 7—ситовые рамы; 8 — выпускной патрубок; 10 — напольный патрубок; 11, /4— зажимные устройства; 12— балансирный механизм; 13—центральная рама; /5— вертикальная балка

Рис. 3.7. Ситовая рама сепаратора А1-БСФ-50:

1 — основная рама; 2 — поддон; 3 — рабочее сито; 4—сетка; 5 — очиститель; 6 — вкладная рама; 7— перепускной канал

На штангах 1, присоединяемых к потолочной раме, смонтировано приемное устройство 3, разделяющее массу исходного зерна на два потока. Патрубки приемного устройства и приемной коробки 6 корпуса соединены между собой рукавами 4, а выпускные патрубки 8 и напольные 10— рукавами 9.

Пакетная рама ^представляет собой сварную металлоконструкцию, в которой размещены два пакета ситовых рам 7 по десять в каждом пакете. Пакет поджимается к внутренней стенке рамы (в горизонтальной плоскости) двумя зажимными устройствами 11, а в вертикальной плоскости — двумя зажимными устройствами 14. Верхний пояс пакетной рамы и днище соединены вертикальными балками 15, к которым прикреплены упругие подвески 2.

Ситовые рамы сепаратора устроены одинаково и состоят из двух рам (рис. 3.7): основной 1 и вкладной 6. Основная рама — квадратная, снабжена поддоном 2 и перепускным каналом 7. Поддон предназначен для сбора проходовой фракции зерна данной рамы и направления ее в соответствующий перепускной канал основной рамы. На деревянном каркасе вкладной рамы смонтированы металлоштампованное сито и металлотканая сетка с ячейками 10x10 мм. Между ситом и сеткой размещены шесть инерционных очистителей пластинчатого типа треугольной формы.

Устройство 14 (см. рис. 3.6), сжимающее пакет рам в вертикальной плоскости, установлено внутри балок верхнего пояса рамы.

При вращении винта с правой и левой резьбой ползуны перемещаются по резьбе в противоположных направлениях. Смонтированные на ползунах кулачки имеют выступы, которые находятся в наклонных пазах приемной коробки 6. Перемещаясь по винту, кулачки выступами сжимают или разжимают (в зависимости от направления вращения винта) пакет рам в вертикальной плоскости. К центральной цельнометаллической раме приварены верхний и нижний пояса, соединенные вертикальными стойками. Внутри центральной рамы смонтированы балансирный механизм и приводное устройство.

Балансирный механизм состоит из верхнего и нижнего подшипниковых узлов и балансира. Для регулирования радиуса колебаний корпуса сепаратора в горизонтальной плоскости балансир оснащен съемными свинцовыми грузами. Приводное устройство включает электродвигатель, ведущий и ведомый шкивы, клиновые ремни. Ведомый шкив смонтирован на цапфе верхнего подшипникового узла. Клиноременная передача закрыта ограждением. Вращаясь от электродвигателя через клиноременную передачу, балансир вызывает круговые колебания ситового корпуса в горизонтальной плоскости.

Принцип работы сепаратора (рис. 3.8) заключается в параллельном и последовательном движении обрабатываемого зерна пшеницы на

Рис. 3.8. Технологическая схема сепаратора А1-БСФ-50:

I — исходное зерно; // — крупная фракция; ///— мелкая фракция; IV— мелкие примеси плоских горизонтальных ситах, совершающих равномерное круговое поступательное движение в горизонтальной плоскости.

Двигаясь по ситу, зерновая смесь самосортируется, вследствие чего более мелкое зерно и мелкие примеси оказываются в нижних слоях, а крупное — в верхних. Крупная фракция зерна сходит с сит с ячейками 2,25 х 25 мм, мелкая — с сит с отверстиями диаметром 2 мм. Мелкие примеси — это проход сит с отверстиями диаметром 2 мм.