Способы сортирования сыпучих материалов. Ситовой анализ.

В пищ производствах перерабатывают огромные кол-ва различных сыпучих материалов. В процессе переработки сыпучие материалы бывает необходимо разделить, рассортировать по размерам или по форме, или по плотности. Такое разделение по определенному признаку, связанному с качеством материала, и будем называть сортированием.

Сортирование подразделяется на:

1 Просеивание. Механическое сортирование на ситах называют просеиванием. Сита для просеивания имеют одинаковые отверстия различной формы. Просеиваемый материал перемещается вдоль поверхности сита, и частицы, размеры которых меньше размеров отверстий, под действием силы тяжести проваливаются сквозь сито. Эту часть частиц называют проходом. Более крупные частицы остаются на сите и удаляются с его поверхности, образуя сход.

2 Разделение в триере. Машины, разделяющие частицы по форме (триеры), применяют для очистки зерна от сорных примесей, имеющих те же, что и зерно, размеры в поперечном сечении, но обладающих большей или меньшей длиной. Вращающийся барабан триера на внутренней поверхности имеет ячейки полусферической формы. В эти ячейки попадают округлые частицы примеси или частицы дробленого зерна. Частицы эти в ячейках поднимаются вместе с кидающимся барабаном и падают в приемный желоб, установлен­ий в верхней половине барабана. Зерна могут также захватываться ячейками, но благодаря своей длине они вываливаются при подъеме.

3. Пневматическое и гидравлическое сортирование. Издавна крестьяне использовали ветер для очистки зерна от шелухи. Этот процесс назвали провеиванием, а устройства для его осуществления — веялками. Поясним принцип провеивания (сортирования в воздушном потоке). Пусть зерно с примесями падает сверху, а поток воздуха направлен горизонтально. На каж­дую отдельную частицу действуют две силы: сила тяжести G = mgn сила F, уносящая частицу вместе с потоком. Эта сила определяется по следующему уравнению:

F=ξρSw_вит, где где ξ, — аэродинамический коэффициент; зависит от формы и качества поверхности частицы и режима обтекания частицы воздухом.; р —плотность частицы, кг/м³; S — площадь проекции частицы на плоскость, перпендикулярную направлению движения; называется площадью Миделева сечения, м²; w_вит — скорость витания, м/с.

Машины, на которых осуществляется пневматическое сортиро­вание, называют воздушными сепараторами, гид­равлическое- гидравлическими сепараторами.

4 Отделение металлических примесей. Случайные металлические предметы, попавшие в перерабатываемое сырье, могут вызвать поломку рабочих органов измельчающих машин. Поэтому отделению металлических примесей в производстве придают особое значение. Простейшее устройство для отделения металлов — магнитный сепаратор, составленный из постоянных магнитов. Более совершенны электромагнитные сепараторы, в которых плотность магнитного потока зависит от силы тока, питающего катушки.

Ситовой анализ. Если навеску смеси, содержащую частицы различных размеров, пропустить через набор сит, установлен­ных одно над другим в порядке убывания размеров отверстий сверху вниз, то на каждом сите задержатся те частицы, размер которых больше размера отверстий этого сита, но меньше размера отверстий верхнего сита. Взвешивая каждую фракцию, полученную таким образом, определяют ее массу m_i (кг) и процентное содержание у (%) этой фракции по отношению к массе исходной навески М(кг): у= m_i / М *100. Отложив на горизонтальной оси графика (рис. 2.9) размеры отверстий сит, составляющих набор, а на вертикальной оси — процентное содержание фракций, получим кривую распределения раз­меров частиц данной навески.

Средний размер частиц, составляющих навеску, определяют по формуле dср= ֶ Σd_i*m_i/M

где di — средний размер i-й фракции, который находится как полусумма размеров отверстий верхнего и нижнего сит, мм; m_i,— масса i-й фракции, кг; М— масса навески, кг.

Для более полной характеристики смеси кроме среднего размера частиц определяют еще и среднее квадратичное отклонение

σ=±(Σya²/100)½

где у—количество данной фракции, %; а —отклонение размера частиц данной фракции di от среднего размера частиц d_cp; a = di— d_cp.

Чем ближе среднее квадратичное отклонение с к нулю, тем однороднее смесь.

Ситовой анализ позволяет определить дисперсность — распределение частиц по размерам и среднюю величину частиц сыпучего материала. Этим методом пользуются при определении степени измельчения.

80. ИЗМЕЛЬЧАЮЩИЕ МАШИНЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ. К ним относят молотковые дробилки, дробилки с зубчатыми валками, дисковые дробилки, вальцовые станки, резательные и терочные машины. Молотковые дробилки. Обеспеч-ют мелкое дробление и примен-ся для измельч-я картофеля и овощей, для разбивания комков в сыпучих материалах, для дробления костей и зерна в произв-ве комбикормов, для получ-я хлебопекарной муки в индивид-х хоз-х. Рабоч органы дробилки-молотки, шарнирно закрепленные на быстровраща-ющихся дисках ротора. Материал, засыпанный в бункер, поступает в дробилку и попадает под удары молотков. Частицы материала отбрас-ся на внутреннюю рифленую поверх-ть корпуса, ударяются о нее, вновь отбрасываются к молоткам и т. д. Измельченный материал проваливается ч/з решетки или сито в нижней части корпуса. Степень измельчения зависит от размера отверстий сита. Для увеличения произв-ти молотковых дробилок на одном валу закрепляют целый ряд дисков с молотками. С этой же целью выпускают дробилки с 2мя или неск роторами. Дробилки с зубчатыми валками применяют для измельч плодов и овощей. Рабоч органы дробилки— валки, снабженные серповидными ножами. Ножи одного валка проходят между ножами другого. Валки вращаются с различ скоростью навстречу один другому, что приводит к измельчению материала, попавшего под ножи. Дисковые дробилки. Для мелкого и тонкого измельч-я зерна, солода, сухарей и других продуктов используют дисковые дробилки с рифлеными дисками. Прообраз дисковых дробилок—каменные жернова, издавна применявшиеся различ-ми народами для размола зерна. В дисковую дробилку с вертикальными рифлеными дисками исходный продукт подается с помощью шнекового питателя в зазор между дисками. В результате вращения одного из дисков продукт измельч-ся, перемещаясь м/д рифлями к периферии дисков. Вальцовые станки. На мукомольных, крупяных и комбикормовых заводах применяют вальцовые станки. Они обеспечивают мелкое и тонкое измельчение. Вальцы вращаются навстречу друг другу с разной скоростью, что обеспечивает не только раздавливание, но и истирание прод-та. Резательные машины. Там, где в последующих технологич-х операциях требуется не только дробление, но и придание кускам и частицам сырья определен-й формы, применяют резательные машины. Так, в сахарной промышл-ти для успешного проведения экстракции свеклу необх-мо предварит-но разрезать на тонкие пластинки — стружку. Картофель и овощи перед сушкой нарезают в виде s кубиков, яблоки — в виде плоских круглых пластин. Эти операции выполняют на резательных машинах (резках), снабженных спец-ми ножами. Наибольi распростр-е в консервной и овощесушильной промышл-ти получили дисковые овощерезки (рис.). Рабочий горизонт-й диск резки несет на своей верхней поверх-ти ножи, лезвия к-х приподняты над поверх-ю диска на высоту срезаемого слоя. Сырье подается в приемный бункер, из него падает на вращающиеся диск и поступает в корпус машины. Корпус имеет криволинейную поверх-ть, выполненную так, ч/б по мере движения материала расстояние между диском и корпусом уменьшалось, а материал прижимался к диску. Подобные резки разрезают плоды и овощи на брусочки, форма которых зависит от формы ножей. В сахарной промышл-ти для измельч-я свеклы в стружку применяют центробежную резку. Режущие ножи резки закреплены на внутр-й цилиндрической поверх-ти неподвиж корпуса. Загружаемая сверху свекла падает на вращающееся лопастное колесо и под, действием центробеж-й силы прижим-ся к ножам. При этом свекла движется навстречу режущим кромкам ножей. Образующаяся стружка сходит с ножей в пространство между корпусом, несущим ножи, и кожухом. Терочные машины. При выработке овощных и фруктовых соков, а также в произв-ве крахмала из картофеля применяют терочные машины (терки). Основной рабоч орган картофелетерки - барабан, вращающийся с большой скоростью и несущий на своей внешней поверхности зубчатые пилки. Картофель поступает в терку сверху, падает на барабан и прижимается к нему вначале верхней прижимной колодкой, а затем нижней. Поверх-ть верхней колодки образована стальными стержнями, а рабочая поверх-ть нижней колодки составлена из пилок, подобных тем, к-е имеются на поверх-ти рабоч барабана. Степень истирания регулир-ся прижатием колодок к барабану. В нижней части терки установлено сито, ч/з к-е мезга отводится из машины.

Дата добавления: 2015-11-16