Свеклорезки

Свеклорезки предназначены для измельчения корнеплодов сахарной свеклы в виде стружки. Такое измельчение необходимо для эффективного извлечения сахарозы диффузионным способом. Принцип действия свеклорезок основан на относительном движении свеклы и ножей.

В зависимости от конструкции режущих устройств резательные машины разделяют на следующие группы:

– центробежные (с неподвижными режущими устройствами), в которых ножевые рамы закреплены в пазах вертикального корпуса, а продукт прижимается к ножам за счет центробежной силы и заклинивающего действия лопастей вращающегося ротора;

– дисковые (с подвижными режущими устройствами), в которых ножи крепятся к вращающемуся диску, а продукт прижимается к ножам специальными прижимами и под действием собственной массы;

– барабанные (с подвижными режущими устройствами), в которых ножевые рамы крепятся в пазах стенки горизонтального вращающегося барабана, а продукт прижимается к ножам специальными устройствами;

– комбинированные, в которых имеются две и более групп ножей, причем одна группа ножей совершает вращательное движение, а другая, как правило, неподвижная и находится в перпендикулярной плоскости.

В настоящее время наиболее распространенными в отечественной промышленности являются центробежные свеклорезальные машины. В них рамы с ножами закреплены в пазах вертикально установленного корпуса. Свекла, поступающая в свеклорезку, перемещается относительно ножей с помощью ротора и прижимается к ножам при помощи центробежной силы и заклинивающего действия лопастей улитки.

Центробежные свеклорезки позволяют заменять ножи на ходу, регулировать производительность как путем изменения частоты вращения ротора, так и количеством работающих ножей, контролировать качество стружки от каждого ножа. Но они имеют довольно сложную конструкцию, дают повышенное содержание брака в стружке и потребляют много электроэнергии.

Дисковые свеклорезки серийно выпускают и широко применяют за рубежом. В этих машинах ножи с рамами устанавливаются в пазах горизонтально вращающегося диска, свекла же находится в неподвижном состоянии и прижимается к ножам под действием собственной массы и при помощи специальных прижимов.

Дисковые свеклорезки потребляют существенно меньше энергии, чем центробежные и барабанные, на них получают хорошую свекловичную стружку хорошего качества, но требуют остановки электродвигателей при смене ножей. Поэтому при низком качестве мойки свеклы из-за частой смены ножей дисковые свеклорезки имеют значительную трудоемкость при ремонте и обслуживании. Эффективность работы таких свеклорезок обеспечивается только при хорошей очистке свеклы.

Барабанные свеклорезки более просты по конструкции, дают хорошую стружку, но потребляют большое количество электроэнергии, смена ножей осуществляется только при остановке свеклорезки.

Центробежная свеклорезка СЦБ-16М (рис. 10.22) состоит из цилиндрического корпуса 2, вращающегося ротора 3, конического редуктора, привода 8, верхнего 5 и нижнего 4 кожухов, загрузочного бункера 1, ножевых рам 6, лебедки 7 и гидравлического шибера. Ротор 3 выполнен в виде трехлопастной улитки и установлен на вертикальном валу, соединенном через пару конических зубчатых колес с приводом.

Принцип действия свеклорезки заключается в следующем. Загрузка свеклы в свеклорезку производится через загрузочный бункер. В корпусе свеклорезки свекла увлекается вращающимся ротором и под действием центробежной силы прижимается к режущей кромке ножей, скользя по которым постепенно превращается в стружку. Готовая стружка через проемы ножевых рам выпадает в пространство между корпусом свеклорезки и кожухом и затем через отверстие нижнего корпуса поступает на дальнейшую переработку.

Ножевые рамы с набором ножей устанавливают в гнезда корпуса свеклорезки плотно. Для того чтобы рамы составляли с корпусом свеклорезки внутреннюю поверхность одного радиуса, после установки их протачивают вместе с корпусом. Корпус свеклорезки имеет ремонтные накладки, которые позволяют неоднократно протачивать его. Обычно запасные и рабочие рамы вместе с корпусом свеклорезки протачиваются один раз в сезон сахароварения. Для замены ножей в рабочем состоянии свеклорезка снабжена реечным механизмом, поднимающим ножевую раму из своего гнезда, а на ее место вставляют глухую раму, которая отличается от рабочей отсутствием отверстий для установки ножей.

Ножи при переработке волокнистой свеклы часто забиваются волокнами, поэтому для получения стружки хорошего качества их очищают продувкой паром или сжатым воздухом с избыточным давлением 0,7 МПа. Пар и воздух к ножам необходимо подводить так, чтобы они сдували волокна с ножей, а не прижимали их к режущей кромке.

Для резания свеклы в сахарной промышленности применяют свеклорезательные ножи, фрезерованные из углеродистой и инструментальных сталей (ножи Чижека и кенигсфельдские), и ножи Голлера, штампованные из листовой высокоуглеродистой стали. Предусматривается изготовление ножей двух типов: безреберные (тип 1) и ребристые (тип 2) в трех исполнениях: А – левый; В – правый; О – обезличенный. Ножи типа  1 имеют шаг 6, 7, 8, 9, 10, 12 мм,  а типа 2 – шаг 5 и 6 мм.

На отечественных сахарных заводах наибольшее распространение получили свеклорезальные ножи Чижека, которые изготовляют для центробежных и дисковых свеклорезок. Ножи закрепляются в рамах, конструкции которых зависят от типа свеклорезки и конструкции ножей: существуют ножевые рамы для центробежных свеклорезок и рамы для дисковых свеклорезок. Техническая характеристика центробежной свеклорезки СЦБ-16М приведена в табл. 10.4.

Дисковая свеклорезка (рис. 10.23) с верхним приводом состоит из следующих основных узлов: рамы 1, крышки 2, корпуса 21, диска 10 со ступицей 14 и ножевыми рамами 12 и ножами, фиксатора 20, бункера для свеклы 22, привода и устройства 17 для предохранения ножей от порчи при попадании тяжелых примесей в свеклорезку.

Корпус свеклорезки 21 установлен при помощи опор 19 на металлическом каркасе. Он представляет собой литую чугунную деталь, имеющую два направленных лотка. Лотки образованы двумя стенками, расположенными концентрически, и двумя торцевыми стенками, одна из которых вертикальная, а другая наклонная; эти стенки образуют пространство переменного сечения (зажим), в которое поступает свекла при ее изрезывании. На горизонтальной площадке зажима устанавливаются устройство 17 для предохранения ножей от порчи при попадании тяжелых примесей, люк 18 для замены ножевых рам, окно 15 и ребро 16.

К корпусу свеклорезки крепиться бункер 22 для свеклы. На внутренних приливах корпуса установлен угловой редуктор 11. На конце вала 13 редуктора закрепляется диск 10, в отверстия которого вставлены ножевые рамы 12 с ножами.

Диск свеклорезки приводится во вращательное движение от привода с регулируемой или постоянной частотой вращения. Привод с регулируемой частотой вращения диска включает в себя электродвигатель 7, гидромуфту 6, устройство 5 для ручной и дистанционной регулировки количества поступающего масла в гидромуфту, электромагнитную муфту 4 и устройство 3 для вращения диска во время замены ножевых рам.

Привод с постоянной частотой вращения диска состоит из тех же узлов, что и привод с регулируемой частотой, только не имеет гидромуфты.

Устройство 8 для вращения диска во время замены ножевых рам состоит из электродвигателя мощностью 1,5 кВт и червячного редуктора, червячное колесо которого установлено на выходном валу углового редуктора при помощи подшипника и обгонной муфты. Обгонная муфта позволяет при выключенном приводе свеклорезки периодически вращать диск с меньшей частотой вращения. При работе привода свеклорезки обгонная муфта выключает устройство для периодического вращения диска.

Принцип действия свеклорезки заключается в следующем. Свекла из автоматических весов поступает в бункер 22 и затем в прижимы 9. Загрузочный бункер и прижимы предназначены для постоянной подачи свеклы на диски 10 под таким давлением, которое способствовало бы получению стружки одинаковой толщины. Для лучшего заполнения корпуса свеклорезки свеклой делают не более двух прижимных каналов. Для получения хорошей стружки высота слоя свеклы в бункере должны составлять 1,5…2,0 м. При слое 0,8 м свекла недостаточно прижимается к диску и вращается вместе с ним. Для предупреждения вращения свеклы вместе с диском в самом низком месте канала устанавливают контрножки 20 на расстоянии не более 4 мм над верхней кромкой ножей. Так как контрножки задерживают попавшие в свеклорезку посторонние примеси, над ними устанавливают люк для свободного доступа к ним. Поступившая на диск свекла изрезывается ножами, установленными в рамы 12, на свекловичную стружку. Средняя скорость изрезывания свеклы составляет около 8 м/с. Наличие гидромуфты в системе привода свеклорезки позволяет изменять эту скорость в пределах 1 : 3. Однако регулирование скорости резания имеет свои пределы. Оказывается, что при меньшей скорости изрезывания уменьшается содержание мезги в свекловичной стружке, но зато толщина ее увеличивается.

Свеклорезка обычно оборудуется продувочным устройством для ножей, которое устанавливается за люком для замены ножей таким образом, чтобы направление продувки совпало с направлением резания свеклы. Это устройство представляет собой газовую трубку, перфорированную по всей длине. Для продувки применяется пар или воздух под давлением 0,7 МПа.

Т а б л и ц а  10.4. Техническая характеристика свеклорезок

Показатели	Центробежная СЦБ-16М	Дисковая с верхним приводом
Производительность, т/сут:		до 2000
при желобчатой стружке	2100	–
при пластинчатой стружке	1500	–
Количество ножевых рам	16	26
Скорость резания, м/с	6,0…9,5	8,0
Частота вращения ротора или диска, с-1	7,1…11,4	0,7…1,1
Диаметр корпуса, мм	1600	2200
Мощность электродвигателя, кВт	100	35
Габаритные размеры, мм	5650´2440´3000	3863´2810´1985
Масса, кг	11400	–