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.

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.

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.

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.

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.

Техническая характеристика ситовеечной машины А1-БСО

Производительность, т/ч…………………………………….. 1…2,2

Число ситовых рамок…………………………………………. 24

Размеры ситовой рамки, мм…………………………………. 502´432

Число ярусов ситовых рамок………………………………. 3

Частота колебаний ситового корпуса, кол/мин……… 480…525

Амплитуда колебаний ситового корпуса, мм………… 4,5…6,5

Расход воздуха, м^з/мин……………………………………….. 70

Мощность, кВт:

электродвигателя……………………………………………. 1,1

светильника……………………………………………………. 0,08

Габаритные размеры, мм…………………………………….. 2700´1270´1400

Масса, кг…………………………………………………………… 1020

Двухступенчатая ситовеечная машина ЗМС-2-2 (рис. 11.16) сдвоенная, с двумя ярусами сит, состоит из приемной камеры 1 с поплавковым питателем, ситового корпуса 2, корпуса-сборника 6, надситовой камеры 20 и камеры сходов 11, смонтированных на общей станине 8. Поплавковый питатель выполнен в виде П‑образной пластинчатой скобы с прямоугольным основанием, у которой торцовая пластина имеет уклон 40…45° внутрь питателя и не доходит до основания на 2…3 мм. На боковых стенках питателя закреплено два стальных пальца, которыми он свободно подвешивается к двум консольным кронштейнам. Под давлением продукта питатель автоматически всплывает и обеспечивает равномерное распределение продукта по ширине сит.

 

 

Рис. 11.16. (Продолжение)

Ситовой корпус подвешен к станине на четырех подвесках 3, позволяющих регулировать наклон корпуса по длине в пределах от 1 до 3 %. Наклон подвесок к вертикали можно регулировать в пределах 3…100. Каждая половина ситового корпуса включает верхний 13 и нижний 12 ярусы сит и сборники продукта 14, проходящие через сита последних четырех рам верхнего яруса. Сита очищаются инерционными щетками, которые перемещаются между поддоном и ситом.

Под первыми двумя рамами верхнего яруса сит установлены поперечные воздухораспределительные трубы 18 для дополнительного подвода и распределения воздуха между половинами машины и отдельная рама 19 со штампованным ситом, предназначенная для выравнивания потока воздуха по площади сит. Поступление воздуха регулируют заслонками, расположенными с боковой стороны ситового корпуса.

Секционные сборники продуктов, проходящих через сита четырех последних рам верхнего яруса, представляют собой кассеты 16 из желобков, расположенных вдоль сит.

Собранный в них продукт выводится из кассет за пределы корпуса поперечными лотками и через патрубки 15 на наружной стороне боковых стенок корпуса.

Надситовая аспирационная камера разделена по длине на пять отсеков. В каждом отсеке установлен механизм (клапан) 17, позволяющий регулировать количество воздуха, проходящего через отсек и участок сита. Для вывода схода с верхнего и нижнего ярусов сит в конце машины установлена камера сходов, в каналах которой имеются лепестковые клапаны для уменьшения подсоса воздуха в камеру. Надситовую камеру подключают раструбом к аспирационной сети.

В каждом корпусе-сборнике имеются патрубки 9 для вывода продукта. Корпус-сборник опирается на вертикальные пружины 10, прикрепленные к станине. Для обеспечения наклонного положения подвесок к передним подвескам ситового корпуса прикреплены оттяжные пружины 4.

Ситовой корпус и корпус-сборник приводятся в возвратно-поступательное движение от эксцентрикового колебателя 5. В привод входят электродвигатель 7 и клиноременная передача.

На рис. 11.17 изображена технологическая схема двухступенчатой ситовеечной машины, где стрелками указан путь движения обогащаемой смеси крупок, воздуха, сходов, фракций, выделенных из исходной смеси.

Смесь крупок, подлежащая сортированию, поступает по самотечной трубе на скат приема. С него через образовавшийся зазор между основанием и передней наклонной сеткой питателя продукт равномерным слоем по всей ширине ската подается на первое сито верхнего яруса. Далее проход сита первых двух рам поступает на первое сито нижнего яруса. Фракции, просеивающиеся через отверстия сит рам 1В, 2В, 3В, 4В верхнего яруса, выводятся из машины отдельно, не попадая на сита нижнего яруса. По продольным желобкам проход через сита верхнего яруса попадает на поперечные скаты и по патрубкам на боковых стенках корпуса направляется в боковые карманы корпуса-сборника, а оттуда за пределы машины.

Проходы через сита нижнего яруса поступают в другие карманы корпуса-сборника и отдельно выводятся из машины. Обогащение крупок достигается путем комплексного использования действия сил тяжести и различия объемных масс частиц разного качества при колебательном движении сита и наличии восходящих потоков воздуха через сита и постель из крупок на них. Обогащение происходит в две ступени.

Первая ступень – на ситах рам 1P и 2Р верхнего яруса. Здесь от всего загруженного в машину продукта проходом через два сита в каждой половине корпуса должно выделяться 45…60 % предварительно обогащенной смеси.

Обогащение на второй ступени происходит параллельно на двух ярусах сит:

– на ситах всех пяти рам нижнего яруса обогащается продукт, полученный после прохода сит первых двух рам верхнего яруса;

– на ситах остальных четырех рам (из шести) верхнего яруса обогащается продукт, сходящий с сит первых двух рам этого же яруса.

Указанное распределение продукта между ярусами осуществляется путем подбора сит на рамах 1P и 2Р.

Окончательное уточнение распределения обогащаемой смеси между верхними и нижними ярусами проводят отбором и взвешиванием поступающего на одну половину машины проходов сит рам 1В, 2В, 3В, 4В и схода с сита 2Р за единицу времени. Воздух проходит последовательно через сита и постель из крупок нижнего яруса, отверстия вышележащих кассет желобковых сборников, через сита и постель из крупок верхнего яруса и поступает в соответствующие секции аспирационной камеры и отсасывающую вентиляционную сеть.

Стальные штампованные днища рам служат опорой щеток для очистки сит и одновременно помогают выровнять воздушный поток по ширине сита. Для выравнивания потока воздуха под ситами рам 1P и 2Р дополнительно установлена решетка. Равномерность воздушного потока по ширине сита регулируется также равномерностью толщины постели на сите, что достигается хорошим натяжением сита и устранением перекосов ситового корпуса.

Воздушный режим по длине сит настраивают регулировочными клапанами, расположенными над ситами в каждом отсеке аспирационной камеры, шиберными заслонками на боковинах корпуса (для рам 1P, 2P) и общим шибером в воздухопроводной сети каждой половины машины.

На рис. 11.18 показана конструкция самоходной щетки, которая движется по замкнутой криволинейной траектории. Она перемещается плоской частью колодки по поддону из штампованного сита. Щетка состоит из корпуса 1, коротких 2 и длинных 3 ворсинок.

Техническая характеристика ситовеечной машины ЗМС-2-2

Производительность, кг/с……………………………….. 0,60…0,64

Число ярусов ситовых рамок…………………………… 2

Частота колебаний ситового корпуса, кол/мин…. 500…550

Амплитуда колебаний ситового корпуса, мм……. 5

Расход воздуха, м³/с………………………………………. 0,018

Мощность электродвигателя, кВт……………………. 1,0

Габаритные размеры, мм…………………………………. 3180´1230´1550

Масса, кг………………………………………………………. 800