Ви є тут

Інтенсифікація обробки зерна в абразивно-дисковій лущильній машині шляхом поєднання процесів пневмосепарування та аспірації

Автор: 
Бакуменко Олександр Олександрович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2003
Артикул:
3403U000252
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ ШЕЛУШЕНИЯ И АСПИРАЦИИ АБРАЗИВНО-ДИСКОВОЙ
ШЕЛУШИЛЬНО-ШЛИФОВАЛЬНОЙ МАШИНЫ
Анализ существующих методов исследований шелушильных машин, а также
пневмосепарационно-аспирационно-пневмотранспортных систем показывает, что в
настоящее время наиболее перспективным направлением исследований является
математическое моделирование [7, 48, 64, 75, 131, 149, 175, 179, 184]. В
соответствии с поставленными задачами, применение методов математического
моделирования требует:
выделить связи между параметрами процессов пневмосепарирования, движения
зернового потока и аспирации;
установить граничные и начальные условия функционирования АДШШМ;
произвести численные эксперименты;
определить направления и объем лабораторных экспериментов.
Для решения указанных задач необходимо провести качественный и количественный
анализ процессов пневмосепарирования шелушения и аспирации АДШШМ.
2.1. Функциональная и параметрическая схемы
процесса шелушения
Анализ процесса шелушения в дисковой шелушильно-шлифовальной машине позволил
определить, что в установившемся режиме, при транспортировании зерна от
приемного патрубка к выпускному, характерно возрастание межзернового давления и
коэффициента заполнения, что обуславливает переход потока с дискретной укладкой
зерен к двухфазному потоку с плотноупакованной структурой.
Обработочная операция шелушения в машине проходит при одновременном
транспортировании его в ограниченном кольцевом пространстве с размерами D=2R1
(наружный диаметр диска), d=2R1-2l (диаметр поверхности диска, закрытой

- исходное зерно; - - отходы шелушения;
- шелушенное зерно; - чистый воздух;
- воздух с отходами шелушения;
Рис.2.1. Функционально-параметрическая схема шелушения и аспирации в
абразивно-дисковой шелушильно-шлифовальной машине.
крепежной шайбой) , Ho-(H-h) (толщина диска) (рис 2.9), которые определяются
геометрическими и конструктивными параметрами, характеристика его поверхности
zд - зернистость, общее количество дисков n и ситовых конусов (n-1), их
конструктивные и аэродинамические параметры, величину радиального зазора
д=R2-R1 между наружной цилиндрической поверхностью диска и внутренней
поверхностью цилиндрического сита с разной шероховатостью ДR , рабочим размером
поверхности до, коэффициентом живого сечения кж (рис.2.4).
Изменение траекторий, скоростей, модулей сил движения и сил сопротивления,
которые развиваются в рабочей зоне при радиально-осевом-окружном перемещении
зерна, обеспечивающие различную интенсивность и длительность его обработки,
достигается изменением угловой скорости движения щр дискового ротора, величины
межзернового давления, которое регулируется зазором в выпускном устройстве и
массой грузов-противовесов подпорного клапана, развивающего статический момент,
величины подачи зерна на входе, которая определяет коэффициент заполнения
рабочей зоны, зазором между поверхностью диска и ситовой обечайкой, а также
схемой аспирационного отбора и количеством аспирируемого воздуха.
Вместе с прочностными характеристиками анатомических частей зерновки, весомое
влияние на эффективность отделения шелухи оказывают фрикционные характеристики
зерна и отходов шелушения, которые определяются их системой укладки.
Исследования плотности укладки частиц при деформациях сдвига слоев различных
сыпучих сред показали, что плотность укладки в данном случае становится
постоянной и от начальной плотности не зависит. Такая плотность укладки частиц
была названа критической. Если начальная плотность укладки частиц меньше
критической, то происходит уплотнение, а если она больше критической, то
происходит разрыхление. Величина критической плотности укладки на 2-3% больше
минимальной плотности укладки сыпучей среды [100, 153]. Отделение оболочек в
дисковой шелушильной машине основано на использовании факторов превалирующего
внутреннего и внешнего трения, характеризующихся коэффициентами сопротивления
сдвига между зернами и сопротивлением сдвига зерна по поверхностям рабочих
органов.
При установившемся режиме эффективность процесса также зависит от количества
воздуха, аспирируемого из машины и его относительной влажности.
Эффективность шелушения оценивается показателями количества оболочек, которые
снимаются Ош (в % от массы начального зерна); снижением зольности, ДЗ, %;
увеличением битых зерен, ДБ,%; удельными затратами энергии, которые
определяются отношением полезной мощности к производительности машины, Nуд, кВт
ч/тонну. В качестве косвенного показателя можно использовать также прирост
температуры зерна в результате обработки и другие параметры, которые приведены
в Приложении ….
Следует отметить, что максимально допустимая температура при шелушении
"Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных заводах"
не регламентируется, но можно принять допустимую температуру по аналогии с
процессом сушки [163. 158 ], регламентируемую началом денатурации белка,
который входит в состав зерна и составляет (по аналогии с процессом сушки):
Таблица 2.1.
Предел нагрева в рабочей зоне дисковой шелушильно-шлифовальной машины
Культура
Первоначальная влажность зерна, %
Предел нагрева зерна в рабочей зоне АДШШМ (сушильной камере), оС
Пшеница
до 20
свыше 20
50-60* (65,6**)
50-55*
Ячмень
Независимо от первоначальной влажности
60* (54,4**)
Кукуруза
то же
50* (54,4**)
Овес
то же
50-55* (60,0**)
Просо
то же
40*
Гречиха
то же
40-35* (43,3**)
Рис
то же
35*
Горох
до 18
свыше 18
40* (71,1**)
30*
Рожь