Напрями підвищення ефективності роботи повітряних сепараторів

Запропоновані нові напрями підвищення ефективності роботи пневмосепараторів шляхом застосування гравітаційних живильних пристроїв та наведені результати їх випробувань.

На сьогоднішній день Україна є одним з найбільших виробників зерна та входить у трійку світо­вих експортерів зернових культур, що суттєво впливає на економічний стан держави та її продовольчу безпеку. Проте, незважаючи на збільшення обся­гів вирощування зернових, для забезпе­чення конкурентоспроможності вітчиз­няної зернової продукції на внутрішньо­му і зовнішньому ринках зерна, пріори­тетними є її якість, яка здебільшого не відповідає вимогам стандартів до чисто­ти продовольчого зерна.

Необхідність швидкої обробки сві­жозібраного зернового вороху, в бага­тьох випадках значно засміченого й вологого, обумовлює специфічні вимо­ги до сепараторів попереднього очи­щення. Вони мають бути в 2-3 рази продуктивнішими, ніж наступні маши­ни в поточній лінії, і очищува­ти ворох із вихідною вологістю до 35% і вмістом домішок — до 20%, в тому числі крупних — до 5%. Утім, повнота виділення домішок має бути не менш ніж 50%, а втрати зерна — не біль­ше як 2%.

Передумови збільшення виробництва зерна та зазна­чені вимоги обумовлюють необхідність впровадження новіт­ніх технологій виробництва зерна, які здатні забезпечити високу якість очищення та відповідність його конди­цій за чистотою та вологістю.

Попереднє та первинне очищення зерна в гос­подарствах у багатьох випадках проводять за допомогою зер­ноочисних комплек­сів ЗАВ-20, очисників вороху ОВП-20, ОВС-25, для калі­брування та підго­товки насіннєвого матеріалу в госпо­дарствах широкого застосування набули повітряні сепаратори САД («НПФ "Аеромех"») продук­тивністю від 4 до 150 т/год, а також сепаратори марки ІСМ (Харківський завод зерноочисного обладнання) продуктивністю від 5 до 200 т/год.

На зернопереробних підприємствах, очисних відділеннях млинів широко використовують стаціонарні повітряні сепаратори марки АСХ продуктивністю від 2,5 до 10 т/год та БСХ продуктив­ністю від 3 до 100 т/год (Хорольський механічний завод)

Незважаючи паспортні технічні характеристики означених сепараторів (табл.1), на практиці їхні показники суттєво знижуються, що не дає змогу отримати потрібну якість зерна для подальшої обробки або реалізації.

Експериментальні сепаратори (вгорі на фото)

Основною причиною зменшення показників якості очищення, за даними аналізу, є низька ефективність повітря­ної сепарації, внаслідок чого знижуєть­ся й якість решітного очищення та машини в цілому.

Через складність пневмосепарацій­ного процесу важливим його завданням є забезпечення максимально однакових умов розділення частинок зернового матеріалу, у результаті чого можна отримати високу якість.

Аналіз роботи діючих пневмосистем показав, що вагомим чинником, який має вплив на якість пневмосепарації, є нерівномірність поля швидкостей пові­тряного потоку, що виникає внаслідок збільшення аеродинамічного опору в зонах введення та виведення матеріалу.

Досягти зменшення впливу цього можна шляхом використання живильних пристроїв, які зменшують опір повітря в зоні сепарації за рівномірної подачі зернового матеріалу та, як наслідок, сприяють вирівнюванню поля швидкостей повітряного потоку.

На основі аналізу досліджень пневмосепа­рації на кафедрі сільсько­господарського машино­будування Центральноукраїнського національного технічного університету розроблені повітряні сепаратори, в яких застосовано живильні пристрої з бага­тоструменевим та багато­рівневим способом вве­дення зерна в пневмосе­параційний канал. У результаті використання багатострумене­вого способу забезпечується розділення суцільного вхідного зернового потоку на декілька струменів, які утворюються за допомогою ділильників, що встановлю­ють перед введенням в повітряний канал.

За застосування багаторівневого введення відбувається розділення зерна на декілька обмежених за продуктив­ністю потоків, які надходять у різні робочі зони по висоті пневмосепараційного каналу, що дозволяє рівномірно розподіляти матеріал в зоні сепарації пневмосепараційного каналу (рис. 3,б). Це сприяє зниженню опору повітряно­му потоку в зоні введення і виведення зернового матеріалу та вирівнюванню епюри швидкостей.

Багатоструменевий спосіб введення зернового матеріалу реалізований на зер­ноочисній машині ЗМПІ-10 «Дельта», виробничі випробування якої дали змогу встановити, що за очищення вороху пше­ниці та продуктивності 10 т/год, ефектив­ність очищення становить 65-70%, із припустимим вмістом повноцінного зерна у відходах не більше ніж 2%.

За результатами господарчих випро­бувань дослідного пневмосепаратора з багаторівневим живильним пристроєм визначено, що завдяки використанню запропонованого вдосконалення пневмосепараційного каналу підвищується якість очищення на 14-22% у порівнян­ні з базовим сепаратором А1-БМС-6.

Перевага запропонованих конструк­цій живильних пристроїв полягає в тому, що для їхньої реалізації в діючих пневмосепараторах із вертикальними повітряними каналами потрібні незна­чні конструктивні зміни.

Отже, для підвищення ефективності роботи сепараторів насамперед потріб­ним є інтенсифікація повітряної сепарації шляхом розробки або модернізації кон­структивних елементів, які забезпечують рівномірну та тонкошарову подачу зер­нового матеріалу в повітряний канал.

О. Нестеренко, ассистент,

Центральноукраїнський національний технічний університет

Журнал «Пропозиція», № 7-8, 2017 р.