Исследование процесса пневмосепарирования продуктов шелушения проса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Веденьев, В. Ф.

• Веденьев, В. Ф.
• 1972

Оглавление диссертации Веденьев, В. Ф.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПНЕВМОСЕПАРИРОВАНИЯ

СЫПУЧИХ СМЕСЕЙ.

I. Принцип пневмосепарирования.

2. Работы по исследованию аэродинамических свойств сыпучего материала, . *

3» Работы в области пневмосепарирования сыпучих смесей.

4# Конструкции воздушных сепараторов . •

5. Основные задачи исследования.

ГЛАВА П. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМОСЕПАРИРОВАНИЯ ДВУХ-КОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ В ВЕРТИКАЛЬНОМ ПНЕВ

МОКАНАЛЕ.

ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ

ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩИХ КАНАЛОВ.

I, Программа исследований.

2. Методика проведения исследований,

3. Результаты экспериментальных исследо-- ваний.

4* Проверка сходимости теоретических предпосылок к определению эффективности пневмосепарирования с результатами экспериментальных исследований.

ГЛАВА 1У. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ

ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ АЭРОПИТАТЕЛЯ

I, Программа исследований аэропитателя, . • . 2щ Методика проведения исследований. . . . . 3. Результаты исследований аэропитателя. • •

ГЛАВА У. ПРАКТИЧЕСКОЕ.ПРШЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Модернизация воздушного сепаратора венгерского производства типа СТ-121. Экономическая эффективность модернизации,

2. Лабораторный воздушный сепаратор.

3. Предложение на новый воздушный сепаратор с аэропитателем для крупозаводов.

4. Методика инженерного расчета эффективности пневмосепарирования двухкомпонентных смесей в вертикальных пневмосепарирующих каналах.

5. Рекомендации к конструированию воздушных сепараторов, предназначенных для разделения продуктов шелушения проса.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процесса пневмосепарирования продуктов шелушения проса»

ХНУ съезд Коммунистической Партии Советского Союза указал, что главная задача пятилетки 1971-1975 гг, состоит в том, чтобы обеспечить значительный подъем материального и культурного уровня жизни народа на основе высоких темпов развития Социалистического производства, повышения его эффективности, научно-технического прогресса и ускорения роста производительности труда» Для претворения в жизнь главной задачи съезд указал на необходимость: ускорения темпов научно-технического прогресса и обеспечения осуществления единой технической политики; более широкого использования возможностей, создаваемых научно-технической революцией для ускорения развития производительных сил; быстрее повышать технический уровень парка технологического оборудования, а также ускорить замену и модернизацию морально устаревших машин и агрегатов»

ХХ1У съезд постановил: увеличить на предприятиях мукомоль-но-крупяной промышленности производство муки высоких сортов и выработку крупы; укреплять материально-техническую базу элева-торно-складского хозяйства, мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности [1,2,3,4] .

Решения съезда находят свое воплощение в результатах внедрения прогрессивной технологии, автоматизации производственных процессов и оснащения предприятий новыми машинами и механизмами. Реконструируются старые и вводятся в действие новые предприятия, оснащенные современным оборудованием.

На предприятиях по хранению и переработке зерна широкое распространение получили различные воздушные сепараторы, применяющиеся,в основном, для очистки зерна крупяных культур и разделения продуктов его шелушения.

Зерно, поступающее на проооэавод, подвергается пневмосе-парированию в зерноочистительном отделении, где из него удаляют примеси,: зерна других культурных растений, семена сорняков, недоразвитые и щуплые зерна перераоатываемой культуры и т.д. В шелушильном цехе основной задачей пневмосепарирования является отделение не усваиваемых организмом человека оболочек от ядра.

На примере принципиальных схем технологического процесса переработки зерна крупяных культур в крупу, приведенных в "Правилах организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях" [61] , можно видеть, какое большое значение имеют операции по воздушному сепарированию перерабатываемых продуктов. Так,например, в технологических схемах из всего количества машин шелушильного отделения просозаводов 65-80% составляют сепарирующие машины, из них 757о- воздушные сепараторы.

Правилами" предусмотрено ооязательное двухкратное провеивание продукта после первого шелушения» попавшая на последующее шелушение лузга и мучка затрудняют процесс дальнейшего шелушения, снижают его эффективность, ухудшают качество готовой продукции. При провеивании продуктов шелушения зерна крупяных культур стремятся к максимальному отделению лузги, щчгж и частично - дробленки. Невысокий технологический эффект работы существукн щих воздушных сепараторов заставляет после каждой шелушильной системы пропускать через них продукт не только дважды, но иногда и триады.

Вследствие высокого содержания полноценного ядра в относах; воздушных сепараторов перегружаются машины, контролирующие эти относы (бураты, аспирационные колонки), что, в конечном итоге, сказывается на эффективности работы этих машин и повышает потери вместе с лузгой полноценного продукта.

За последние десятилетия как в нашей стране, так и за рубежом, на основании повышения технических требований и в результате научных исследований технологических процессов рабочие органы оборудования предприятий по хранению и переработке зерна все более совершенствовались, в результате чего было создано много эффективных и высокопроизводительных машин. Проведено довольно много исследований и в области пневмосепарирования. Однако усовершенствование пневмосепариругощих органов сито-воздушных и воздушных сепараторов отстает от общего уровня развития других рабочих органов технологических машин.

Е производственной практике на крупозаводах до настоящего времени применяются воздушные сепараторы, которые созданы без достаточного учета результатов современных экспериментальных и теоретических исследований в области пневмосепарирования. Кроме того, опубликованные работы в области пне вело се парирования применительно к зер~ 'ноным культурам касались, в основном, зерна пшеницы. В технической литературе отсутствуют работы по усовершенствованию процесса пневмосепарирования продуктов шелушения зерна крупяных культур.

Сказанное выше доказывает необходимость проведения широких исследований в области пневмосепарирования продуктов крупяного производства, модернизации существующих воздушных сепараторов для крупозаводов и создания новых.

Учитывая большой объем предполагавшихся экспериментов, исследования процесса пневмосепарированля решено провести для одной крупяной культуры - проса, т.к.пшено, вырабатываемое из проса, занимает первое место в балансе крупяных продуктов, потреб' ляешх в налей с трале, настоящей работы япжзтся усовержстювдние процесса шввлоажрированш продлстоб нёжшиии проса,

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Веденьев, В. Ф.

ОБЩЕ ВЫВОДЫ

1. Необходимость исследований направленных на усовершенствование процесса пневмосепарирования продуктов крупяного производства ? продиктована современными требованиями повышения эффективности работы технологического оборудования, увеличения выработки крупы, уменьшения потерь производства.

2. Из рассмотрения широкого круга работ по исследованиям аэродинамических свойств сыпучего материала, процесса пневмо-сепарирования сыпучих смесей, а также из анализа конструкций воздушных сепараторов следует, что проведено недостаточно работ направленных на усовершенствование процесса пневмосепари-рования продуктов крупяного производства.

3. В результате теоретического исследования процесса пнев-мосепарирования двухкомпонентных смесей в вертикальном канале предложены формулы,позволяющие определить показатели эффективности пневмосепарирования по плотностям вероятностей скоростей витания компонентов смеси воздушного потока ^(у) в канале.

4. Полного разделения смеси лузги ж ядра проса при подаче её в пневмосепарирующий канал непрерывным потоком достичь не удается несмотря на то, что кривые распределения скоростей витания компонентов не перекрываются между собой.

5. Пневмосепарирующий канал для разделения продуктов шелушения проса при удельной нагрузке <^,= 35 кг/см час должен иметь ширину = 130 мм и высоту Н, над местом поступления в канал зерна не менее 750 мм. При этом оптимальная средняя скорость г мт воздушного потока в канале равна 5,1 вд/сек.

При удельной нагрузке ^ = 58,5 кг/см час ширина Л выбирается с помощь® графика на рис. 27 в зависимости от задаваемой степени извлечения лузги I . Высота Е1 при й = 58,5 кг/см.час должна быть не менее 1200 мм, а оптималь ■ опт ная средняя скорость воздушного потока равна 4,5 г^/сек.

6. Колебания удельной нагрузки в пределах $ 10% от номинальной, что обычно бывает в производственных условиях, вызывает заметное изменение содержания ядра в относах при постоянной средней скорости воздушного потока в шевмосепа-рирующем канале. Ввиду этого конструкция питающего устройства воздушного сепаратора должна предупреждать колебания нагрузки

7. Изменение содержания лузги в исходной смеси продуктов шелушения проса в пределах от 16 до 25%, что соответствует колебанию пленчатости перерабатываемого на крупозаводе проса, не оказывает-существенного влияния на эффективность пневмосе-парирования,

8. Предварительное, перед подачей в пневмосепарирующий канал* расслоение смеси, при котором компонент, имеющий меньшую скорость витания располагается в верхнем слое, способствует повышению эффективности пневмосепарирования. Это об1г-ясняетс^ уменьшением вероятности столкновения и сцепления частиц разделяемых компонентов при движении их в противоположные стороны в канале* В^виду этого, в воздушных сепараторах следует применять конструкции питающих устройств ? позволяющих расслоить смесь на компоненты перед подачей в пяевмосепарирующий канал*

9. Показатели эффективности пневмосепарирования продуктов шелушения проса, достигаемые в канале, перед которым установлен аэропитатель, выше,чем аналогичные показатели без аэропитателя при всех остальных равных условиях. Это объясняется расслоением смеси перед поступлением ее в пневмосепарируйщий канал за счет псевдоожижения на пористой перегородке аэропитателя.

10. В качестве материала пористой перегородки аэропитателя н пневмосепарирующим устройствам для разделения продуктов шелушения проса рекомендуется использовать суровую бязь (артикул № 6804) в четыре слоя.

11. Оптимальным углом наклона пористой перегородки аэропитателя является наклон ее к горизонту под углом = 0,105-рад.

12. Получены зависимостиЛ/фТ- $(£) и ¿Кг^А позволяющие для любой длины пористой перегородки £ в пределах от 75 до 325 мм определить оптимальную скорость фильтрации воздуха че /ОПТ рез перегородку У<р и сопротивление перегородки с продуктом дНп при нагрузке = 58,5 кг/см«час.

13. Предложена методика определения оптимальной длины пористой перегородки аэропитателя обеспечивающей при удельной нагрузке £р = 58,5 кг/см*час наиболее высокие показатели эффективности пневмосепарирования и наименьшие энергетические затраты на псевдоожижение продуктов шелушения проса.

14* На основе результатов проведенных исследований был модернизирован воздушный сепаратор типа СТ-121 венгерского производства.

15. Сравнительные производственные испытания воздушных сепараторов типа СТ-121 и модернизированного показали значительно более высокий технологический эффект последнего и возможность замены двух последовательно работающих сепараторов венгерского производства одним модернизированным,

16. Предложен лабораторный воздушный сепаратор»

17. Предложен новый воздушный сепаратор для крупозаводов*

18. Предложена методика инженерного расчета эффективности пяевмосепарирования двухкомпонентных смесей в вертикальных пневмосепарирующих канавах.

19. Даны рекомендации к конструированию воздушных сепара-торов^предназначенных для разделения продуктов шелушения проса.

Список литературы диссертационного исследования Веденьев, В. Ф., 1972 год

1. Брежнев Л. И, Отчетный доклад Центрального комитета КПСС ХПУ съезду Коммунистической Партии Советского Союза. "Правда", 1971, 31 марта.

2. Косыгин А.Н. Директивы ХХ1У съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-1975 года.- "Правда", 1971, 7 апреля.

3. Резолюция ХПУ съезда Коммунистической Партии Советского Союза по отчетному докладу ЦК КПСС.- "Правда", 1971, Ю апреля.

4. Директивы ХПУ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-1975 годы. "Правда", 1971, II апреля.

5. А б е з г а у, ^ Г . Г . , Тронь А.П., Копе йкин И. А. Справочник по вероятностным расчетам. Изд. 2-е, Воениздат, М., 1970.

6. Аккерштейн Б.В. Аспираторы и сепараторы. М.-Л. 1932.

7. Аккерштейн Б. В. ,Тартаковский М . А . Аспирационная колонка и лузговейка. М.-Л., 1936.

8. Баженов Е.Г. »Николаев Г. С. Устройство для зерноочистительных машин с кольцевыми аспира-ционными каналами. Авт.св.СССР, кл.45е 18^, М25440 от 16.4.59.

9. Безручкин И. П. Исследование аэродинамических свойств зерен в вертикальном воздушном потоке.-"Сельскохозяйственная машина", 1936, № 3.

10. Безручкин И. П. Исследование аэродинамических свойств семян в горизонтальном воздушном потоке.-"Сельскохозяйственная машина", 1936, № XI«

11. Безручкин И ♦ П . Сепарация зерна вертикально-восходящим расширяющимся воздушным потоком. "Сельскохозяйственная машина", 1937, № 12 и 1938, № 2.

12. Б е з р у ч и н И. П. Исследование процессов сепарации зерна в наклонном и горизонтальном воздушном потоке. "Сельскохозяйственная машина", 1938, № 7.16* Безручкин И. П. Сепарация зерна воздушным потоком. -"Сельскохозяйственная машина", 1949, № 5.

13. Безручкин И. П., Васильев С. А, Вахрамеев В. А., Гладков Н.Г., Николаев Г. С., Сысоев Н.И. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Т.2. Машиностроение, М., 1967.

14. Боцманов В. В. Исследование воздушных, систем зерноочистительных машин. Дисс.канд., М.,1949.

15. Бычков А. Г., Коровин А. Г, О диаметральных вентиляторах. Сборник ЦАГИ, Промышленная аэродинамика, вып.24, 1962.

16. Ведеяьев В . Ф ♦ и др. "Питающее устройство" Авт.Св.СССР, кл.81е, 136, № 230025 от 20.9.1967.

17. Ведеяьев В , Ф . и др. Пневматическая установка" Авт.св.СССР кл.81е, 65 ft I437I8 от 6.5.61.

18. Веденяпин Г. В, Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Колос, М., 1967.

19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Изд. 4-е.Наука, М., 1969.

20. Вольф В . Г . Статистическая обработка опытных данных. Колос, М., 1966.

21. Временная методика определения экономической эффективности капитальных вложений и внддреяия новой техники на предприятиях по хранению и переработке зерна. ВНИИЗ. М.,1965.

22. Гастерштадт И. Пневматический транспорт Изд-во Сев.-Зап. обл. Промбюро ВСНХ,М.,1927.

23. Гинзбург М.Е. Технология крупяного производства. Колос, М., 1969.

24. Грушко В.М. Теоретическое и экспериментальное определение скоростей витания некоторых строительных материалов. Дисс.канд. Ростов н/Д, 1953.

25. Дементьев М.А. К вопросу исследования аэродинамических свойств семян. Сб."Теория, конструкция и производство с/х машин". Т.2,Сельхозгиз, M.-I., 1936.

26. Демидов А.Р.,Гортинский В. В. Веде ньев В . Ф . Повышение эффективности пневмосепарирования продуктов шелушения проса» -"Мукомольно-элеваторная промышленность", 1971, №9.

27. Демский А.Б.,Борискин М . А . , Тамаров Е . В . , Камалетдинов III . С . , Чернолик. ов А. С. Справочник по оборудованию зер-ноперерабатывающих предприятий. Колос, М.,1970.

28. Дрогалин К. В* , Карпова К . А . К вопросу о пневматическом сортировании зерна и промежуточных продуктов его размола. Труды ВНИИЗ, вып. 29. Заготиздат, М., 1954.

29. Дрогалин К. В. Обогащение цромежуточных проектов помола пшеницы. Заготиздат, М., 1955.34.3айдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Наука, Л., 1968.

30. Иванов А. И., Коган М.И. Аспираторы и сепараторы.,М., 1948.

31. Ильченко В. И., Кузнецов П. К. Крупяные машины. Заготиздат, М., 1938.

32. Инструкция 7-63 по проверке тягомеров, микроманометров и дифференциальных манометров. Издательство Стандартов. М.,1966.

33. Исследование процесса пневмосепарирования продуктов крупяного производства (1-й этап). Отчет МТИПП, рукопись.М., 1968.

34. Исследование процесса пневмосепарирования продуктов крупяного производства (П-й этап). Отчет МТИПП,рукопись, М.,1970.

35. Казаков Е.Д. Методы определения качества зерна. Изд. 2-е. Колос, М.1967.

36. Калинушкия М.П. Вентиляторные установки. Высшая школа. М. 1967.

37. Кассандрова О.Н., Лебедев В. В Обработка результатов наблюдений. Наука, М., 1970.

38. Каталог оборудования и цриборов мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности. ЦИНТИ Госкомзага СССР, М.,1965.

39. Кеммер А. С* Пневматический транспорт зерно-продуктов в горизонтальных трубах. Дисс.канд. Одесса, 1961.

40. Компенсационный микроманометр типа ММ-250. Руководство для кольцевания. ГОСИНТЙ, М.» 1962*

41. Крупа и крупяные проекты. ЦИНТИ Госкомзага СССР, М.,1966.

42. Кудрявцев Н. Работа лузговейки.-"Мукомолье и элеваторяо-скяадское хозяйство", 1939, № 2.

43. Л е т о ш н е в М.Н. Применение вариационной статистики к задачам сепарирования сыпучего тела. Сб."Сепарирование сыпучих тел". Труды Московского Дома ученых, вып.2,М.,-Л., 1937.49« Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. Сельхозгиз. М.-Л.,1955.

44. Лурье А. И. К вопросу опытного изучения процессов веяния. Труды ВИН, Т.З, 1937.

45. М а л и с А. Я. Исследование вертикальных воздушных каналов зерновых сепараторов. Дисс.канд. Одесса, 1955.

46. Мал ис А. Я,, Демидов А, Р. Машины для очистки зерна воздушным потоком. Машгиз, М., 1962.

47. Матвеев A.C. Изучение процесса взвешивания и сепарирования зернистого материала восходящим воздушным потоком. Труды ВИМ, вып. 37, М., 1965.

48. Матвеев A.C. Новые приборы для исследования воздушных систем с/х машин.-/Тракторы и сельхозмашины", 1965, № 10.

49. Матвеев A.C. Исследование параметров пнев-моклассификатора семенного материала. -"Механизация и электрификация сельского хозяйсва", 1964, № I.

50. Ньютон Г. В. , Ньютон В. Т. Исследование эффективности классификации. Сб."Сепарирование сыпучих тел", Труды Московского Дома ученых вып.2, М-Л., 1937.

51. Пальцев B.C. Сепарация зерна воздушным потоком. -"Мукомолье", 1939, № 12.

52. Пальцев B.C. Усовершенствование мельничных вентиляционных установок. Заготиздат, М., 1954.

53. Папченко А. И. Исследование процесса пневмосепарирования зерновых смесей с целью его автоматизации методом многофакторного планирования эксперимента. Дисс. канд., Одесса, 1970.

54. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и. соплами* Издательство стандартов, М., 1965.61» Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях, ЦИНТИ Госкомзага СССР, М., 1967.

55. Правила 27-54 по применению и проверке расходомеров с нормальными диафрагмами, соплами и трубами Вентури. Издательство стандартов, М., 1966.

56. Портнов Л. В. Рушаль крупозавода. Колос, М., 1969.

57. Порхомовский И. Устранить недостатки циклоаспиратора ВНИИЗ -"Мукомолье и элеваторно-складское хозяйство", 1939, № 10.

58. Протокол № 10 (202) 66 производственных испытаний воздушных сепараторов венгерского производства. Миргородскаяк1. МИС, р^окпись, 1966.

59. Протокол № 13(241) 67 испытания опытного аспиратора с замкнутым циклом воздуха марки А1-ЕДА. Миргородская МИС, рукопись, 1967.

60. Протокол № 30(405)71 испытаний модернизированного венгерского воздушного сепаратора типа СТ-121 на разделении продуктов шелушения проса. Миргородская МИС, рукопись, 1971.

61. Разработка теории механизированных сельскохозяйственных поточных линий и новых методов исследования. Отчет ВИМ, рукопись, М., 1964.

62. Слесарь-жестянщик по промышленной вентиляции. Изд. 3-е, Госстройиздат, М., 1959.

63. Соколов АЛ. Технологическое оборудование элеваторов, мельниц, крупяных и комбикормвых заводов. Загот-издат, М., 1950.

64. Соколов А. Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. Колос.,М.,1967.

65. Труды европейского совещания по измельчению. Перевод Л.А.Ласточкина. Госстройиздат, М., 1968.

66. Т и ц 3 . Л . Исследование работы порционного наружного классификатора."Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства", 1939, № 6.

67. Т и ц 3. Л. Об эффективности разделения сыпучих материалов."Вестник сельскохозяйственной науки", 1963,№ 2.

68. Т и ц 3 . Л . и др. Устройство для испытания воздушных систем с/х машин. Авт.св. GCCP кл.42 к.4, №195165 от 2.12.64.

69. Ульрих H.H., Матвеев A.C. Оценка результатов пневматического сепарирования-"Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства", 1966, № 7.

70. Успенский В. А. Пневматический транспорт Металлургиздат, Свердловск, 1959.

71. У э д а Я . Сухая классификация смесей. ВИНИТИ. Пер. № 49519/5, рукопись, М., 1965.

72. HASSIIEAIiCI Ж Bas Trennen von Korn-Häckel-Gennsehen in Sichtern mit Senkricht Aufsteigendem Luflfc-strom. "Landtechnische PorschÄag" 14 (1964) H.1•

73. B.PPBKBERGBH PiüL. Windsichter /Gebrüder Bühler/ Pat. Switzerland kl. 50d, 7/50 (B07b) И405894.L

74. Patentsohau, "Müllerei", 1971 ,24,N7,141-142.

75. R U M P P H. und LESCHONNSKI K. Prinzipieiund neuere Verfahren der Windsichtung. "Chemie-Ingenieur-Technik", 39(1967), H21, s. 1231/41.

76. T A HA H . Modell MVSA, Banart Gebrüder Bühler. "ffiöhle", 1967, 104, 56, 229.

77. WESSEL I. Sehwerkraftwindsiohter. "Aufbereitu® Technik", 1962, Bd.3,K5, S. 222-230.93« WESSEL I. Vergleichende Untersuchungen an Schwerkraftvdndslohtern. "Grundlagen der Landtechnik", Heft 18/1963, Seite 27-34.

78. Zerkleinerungsmaschinen Windsichter Extruder« Apliae, Prospekt 017/2R.