Ситовеечные машины

После сортирования в рассевах получают фракции круподунстовых продуктов, однородные по размерам, но в каждой из них содержатся в различных соотношениях частицы эндосперма, оболочек и сростков эндосперма с оболочками, имеющие различную объемную массу

Задачей процесса обогащения, осуществляемого в ситовеечных машинах, является сортирование круподунстовых продуктов по качеству для получения однородных по содержанию эндосперма фракций.

В ситовеечные машины поступают практически все круподунстовые фракции после рассевов драных систем. После обогащения фракции наиболее добротных частиц, которые практически не содержат оболочек, направляют в вальцовые станки размольных систем для получения потоков муки с наименьшей зольностью. Крупки, представляющие собой сростки эндосперма с оболочками, поступают в вальцовые станки шлифовочных систем, а фракции, содержащие наибольшее количество оболочек, возвращают в вальцовые станки последних драных или сходовых размольных систем. От эффективности процесса обогащения промежуточных продуктов размола зерна существенно зависят выход и качество муки высоких сортов и манной крупы.

Ситовеечные машины относятся к машинам вибропневматического принципа действия. Рабочий процесс ситовеечных машин – просеивание на колеблющихся плоских ситах в условиях восходящего воздушного потока. При совместном воздействии потока воздуха и колебаний сит происходит расслоение (самосортирование) разнородных компонентов смеси. Более тяжелые частицы, состоящие в основном из эндосперма, опускаются вниз к ситу и просеиваются. Более легкие частицы (сростки эндосперма с оболочками) располагаются в верхних слоях и сходят с сита. Самые легкие частицы оболочек уносятся потоком воздуха. Чем выше содержание эндосперма в продуктах размола, тем ниже их зольность, и наоборот.

Работа ситовеечной машины считается эффективной, если зольность верхнего схода в 2...3 раза выше зольности исходного продукта, а зольность нижнего схода в 1,5...2,0 раза ниже зольности верхнего схода. В результате обогащения степень снижения зольности проходовой (обогащенной) фракции составляет для крупной крупки 40...50 %, средней – 30...40, мелкой – 20...25 и дунстов – 10...15 %.

На эффективность процесса обогащения в ситовеечной машине влияют следующие факторы: гранулометрический состав исходного продукта (крупность и однородность), удельная нагрузка, скорость воздуха, равномерность распределения продукта по ситу и стабильность слоя, кинематические параметры и наклон сил, правильность подбора нумерации сит.

Влияние гранулометрического состава исходного продукта на эффективность обогащения характеризуется двумя показателями: крупностью частиц и однородностью, т. е. выравненностью по размерам. Чем крупнее частицы, тем выше эффективность обогащения за счет больших различий показателей объемной массы частиц эндосперма, сростков и оболочек. Чем мельче частицы, тем труднее их разделить в виброкипящем слое. Однако удаление даже небольшого количества оболочек и высокозольных сростков повышает качество муки.

Однородность, выравненность частиц по размерам повышают эффективность обогащения. Если в смеси содержатся одновременно частицы различных размеров с соответственно разными скоростями витания, то воздушный поток может вместе с крупными оболочками унести мелкие частицы эндосперма. При снижении скорости воздуха частицы оболочек пройдут через сито вместе с частицами эндосперма.

Для каждой обогащаемой фракции с учетом крупности и зольности устанавливают соответствующий воздушный режим, отклонение от которого приводит к снижению эффективности. Равномерность распределения продукта по ситу и стабильность слоя обеспечивают наряду с другими факторами оптимальные условия самосортирования компонентов смеси. При оголении отдельных участков сита воздух беспрепятственно уходит через них, снижается эффективность самосортирования и соответственно обогащения.

На результаты сортирования в ситовеечных машинах существенно влияют кинематические параметры ситового корпуса и угол направления колебаний. Частота колебаний ситового корпуса машины А1-БСО изменяется в пределах 480...525 кол/мин, а амплитуда – 4,5...6,5 мм. Оптимальные сочетания кинематических параметров неодинаковы для различных по качеству и крупности смесей. С уменьшением угла наклона сит замедляется скорость движения частиц, снижается производительность, но возрастает количество просеивающихся частиц. Обычно угол наклона сит составляет 1,0...1,5° к горизонтали.

В ситовеечных машинах предусмотрена возможность изменения угла направления колебаний в пределах 5...15° к горизонтали. При прочих равных условиях увеличение этого угла повышает скорость транспортирования продукта по ситу.

Ситовеечная машина А1-БСО (рис. 11.12) предназначена для сортирования по качеству двух параллельных потоков крупок и дунстов. Она имеет два ситовых корпуса 6, сдвоенный кузов-сборник 14, две аспирационные камеры 5, две приемные коробки 4, две камеры сходов 9, станину 10, электродвигатель 1, плоскоременную передачу 2 и колебатель 3. Ситовые корпуса соединены кронштейнами и подвешены к станине на трех подвесках 8: спереди – на двух, сзади – на одной, расположенной посредине ситового корпуса.

Конструкция подвесок представлена на рис. 11.13. Угол наклона подвесок к вертикальной плоскости регулируют ослаблением гаек и перемещением осей 1 в пазах кронштейнов в пределах 5...15°. На задней подвеске установлена пружина сжатия 2. Она настроена на заводе-изготовителе, поэтому регулировать ее в процессе эксплуатации не рекомендуется.

Рис. 11.12. Ситовеечная машина А1-БСО

В корпусе размещены один над другим три яруса ситовых рам, в каждом по четыре рамы. Все три яруса имеют различные углы наклона к горизонтальной плоскости. Ситовые рамы сварной конструкции изготовлены из алюминиевого профиля. Сито к рамам прикрепляют зацепами. Они входят в зацепление с зубцами профилей рам.

Сита очищают инерционными щетками 7 (см. рис. 11.12). Каждая щетка имеет два ряда пучков, волос которых направлен в противоположные стороны. В рабочем положении щетка одним рядом пучков упирается в сито и под действием сил инерции при колебаниях ситового корпуса может перемещаться только в сторону пучков, не касающихся сита. Одновременно ползуны щетки скользят по направляющим, установленным в рамах. При соприкосновении с упором щетка переключается (опрокидывается) и начинает перемещаться в противоположном направлении.

Рис. 11.13. Подвески: а – передняя; б – задняя

Для каждого яруса ситовых рам в корпусе сделан фиксирующий зажим 11. При повороте подпружиненной ручки зажима на 90° в ту или другую сторону ситовые рамы освобождаются и их можно вынуть из корпуса. Внизу в каждой половине ситового корпуса закреплена распределительная коробка, снабженная клапаном 12. Она служит для вывода сходовых фракций со всех ярусов сит.

Сборник предназначен для сбора и вывода из машины проходовых фракций продукта нижних ярусов сит. Он установлен стальными салазками на опоры, прикрепленные к станине. Сборник состоит из двух жестко соединенных между собой корпусов, выполненных из листового алюминия и алюминиевого профиля. Внизу каждого корпуса расположено по два лотка с выпускными патрубками 13 и 15 для вывода проходовых фракций.

Над лотками по длине сборника установлены два ряда клапанов 12. Поворачивая их вокруг оси в ту или другую сторону до упора, проходовую фракцию продукта с определенного участка ситовой поверхности нижнего яруса направляют в любой из лотков.

Величину щели в каждой приемной коробке между клапаном и скатом регулируют винтом. Клапан на отгибе имеет планку с пазами, с помощью которых ее устанавливают параллельно днищу коробки. По бокам клапана прикреплены еще две планки с пазами, которые служат для регулирования зазора между боковыми стенками приемной коробки и клапаном.

Для обслуживания каждой приемной коробки на станине машины находятся съемные фортки, изготовленные из органического стекла. На торцевых стенах станины, примыкающих к аспирационным камерам, расположены четыре клапана с винтами. Они предназначены для дополнительного регулирования аспирационного режима машины. Станина цельнометаллической сварной конструкции изготовлена из гнутого профиля. Это обеспечивает ее достаточную прочность.

В приводе ситового корпуса и сборника возвратно-поступательное движение осуществляется от эксцентрикового колебателя (рис. 11.14). Он состоит из двух подшипников 3, корпуса которых закреплены болтами 6 к переднему кронштейну ситового корпуса. На подшипники опирается вал 8, на котором с помощью шпонки закреплен эксцентрик 7. Последний помещен в корпусе 4 с радиальным шарикоподшипником.

К корпусу эксцентрика прикрепляется болтами шатун 9, который другим концом крепится с помощью сайлент-блока к кузову-сборнику. Вращательное движение вала 8 колебателя происходит от электродвигателя через плоскоременную передачу на шкив 1 с дебалансными грузами 2 и 5. Электродвигатель шарнирно закреплен на переднем кронштейне станины. Ремень натягивают поворотом плиты с электродвигателем вокруг оси кронштейна. Электропривод закрыт ограждением.

Технологический процесс (рис. 11.15) сортирования и обогащения продукта в машине происходит в результате взаимодействия движения продукта по ситам при возвратно-поступательном движении ситового корпуса и восходящих потоков воздуха. Воздух II засасывается из ситового пространства, пронизывает все три яруса сит и поступает в аспирационную сеть. Продукт I (смесь крупок), подлежащий сортированию и обогащению, направляют в каждую половину машины отдельными потоками. Затем продукт поступает в приемные коробки, с помощью клапанов равномерно распределяется по ширине и направляется на сита верхних ярусов. По мере разрыхления слоя продукта воздухом частицы с наибольшей плотностью перемешаются в нижний слой (к ситу), а частицы с наименьшей плотностью и наиболее шероховатые – в верхний слой. Таким образом происходит сортирование и обогащение продукта.

Рис. 11.14. Эксцентриковый колебатель

Аспирационная камера установлена над каждой половиной ситового корпуса. Стенки и фортки выполнены из органического стекла. Это позволяет наблюдать за процессом сортирования и обогащения продукта на верхнем ярусе сит. В отсеке между аспирационными камерами установлен светильник.

Сверху аспирационные камеры и отсек между ними закрыты съемными стальными крышками. Аспирационные камеры ситовеечной машины подсоединены к аспирационной сети предприятия с помощью коллекторов. Каждая аспирационная камера по длине разделена перегородками на 16 одинаковых отсеков (по четыре отсека над каждой ситовой рамой).

Грубое регулирование расхода воздуха осуществляют дроссельными клапанами, установленными в воздуховодах аспирационной сети. Шиберы служат для точного регулирования воздушного режима. При повороте винтов площадь отверстий между шиберами и решеткой уменьшается или увеличивается, соответственно и количество воздуха, засасываемого в отсек, будет уменьшаться или увеличиваться. Первые два шибера, отстоящие от приемных патрубков, открывают побольше, в этом случае продукт хорошо разрыхляется и быстрее перемещается по ситам. В остальных отсеках воздушный режим регулируют так, чтобы легкие частицы уносились через отверстия решетки в аспирационную сеть, а тяжелые (после их подъема восходящим потоком) падали на сита и продолжали сортироваться. В соприкосновении с ситами частицы с наибольшей плотностью и богатые эндоспермом (с малой зольностью) просеиваются быстрее отрубянистых частиц, имеющих меньшую плотность и большую зольность.

Рис. 11.15. Технологическая схема процесса в ситовеечной машине А1-БСО: I – продукт; II – воздух

Сита верхних ярусов первых ситовых рам служат для загрузки двух нижележащих ярусов сит. Крупки последовательно просеиваются через сита верхнего, среднего и нижнего ярусов, а затем поступают в сборник. Сходом должен идти продукт, состоящий в основном из оболочек (отрубей). Сходовые фракции крупок со всех трех ярусов сит поступают из ситового корпуса через распределительную коробку в камеру сходов и выводятся из машины. В результате сортирования и обогащения продукта в ситовеечной машине можно получить шесть сходовых и несколько проходовых фракций (в зависимости от технологической схемы машины).

Чтобы достичь оптимальной производительности и высокой технологической эффективности, продукт в машину подают равномерно, номера сит подбирают в соответствии с качеством поступающего продукта и с учетом равномерной загрузки всех ярусов сит, следя за натяжением сит и их очисткой, регулируют воздушный режим в соответствии с качеством перерабатываемого продукта, поддерживают исправную бесперебойную работу транспортных механизмов и другого оборудования, проверяют состояние и работу инерционных щеток. Кроме того, машину необходимо содержать в чистоте, периодически очищая ее от мучной пыли.

Желаемый угол направленности колебаний ситового корпуса в продольном направлении машины устанавливают при помощи подвесок. При этом обе передние подвески должны быть расположены под одним и тем же углом, например 10°. При изменении угла направленности колебаний ситового корпуса изменяются скорость потока, количество продукта, идущего сходом, и соответственно эффективность сортирования и обогащения. При высокой нагрузке и большом угле получают лучшее распределение продукта по верхнему ярусу сит, чем при малом угле. Воздушный режим в аспирационных каналах регулируют так, чтобы продукт двигался по ситу слегка «бурлящим» потоком и равномерно покрывал всю ситовую поверхность.

Если в сходах идет много высококачественного продукта, причины могут быть следующие: неправильный подбор сит; велик угол наклона подвесок к вертикали; неисправность в работе щеток. Попадание нерассортированной смеси в проход может быть при порыве сит или при наличии зазора между ситовыми рамками или между рамками и направляющими. В этом случае необходимо заменить сита или устранить выявленные зазоры. Если проход и сход содержат много мучнистых частиц, необходимо отрегулировать воздушный режим. При неравномерной толщине слоя продукта на сите необходимо проверить: правильность установки клапанов питателя; наличие перекоса подвесок ситового корпуса; натяжение сит или тонкую регулировку воздушного режима соответствующих секций.

Отличительной особенностью ситовеечной машины является одноступенчатая последовательная трехъярусная схема обогащения круподунстовых продуктов, которая обеспечивает высокую эффективность процесса при больших удельных нагрузках. В результате эффективного обогащения ни одна фракция не возвращается после ситовеечной машины на повторное обогащение. Это сокращает протяженность ситовеечного процесса, значительно снижает оборот продукта и подсушивание его. Возможность регулирования направления колебаний ситового корпуса наряду с кинематическими параметрами является действенным фактором повышения эффективности и производительности машины. Конструкция инерционных очистителей способствует восстановлению живого сечения сит, они надежны в работе.