Дәнді жармаға өңдеу үрдісінің технологиялық схемасы

Дәнді жармаға өңдеу үрдісі ұн зауыттарындағы сияқты негізгі үш кезеңнен тұрады: дәнді өңдеуге дайындау, дәнді жарма және жарма өнімдеріне өңдеу, салу және дайын өнімді шығару.

Дәнді өңдеуге дайындау екі негізгі кезеңнен тұрады: дән массасынан қоспаны бөлу және дәнді гидротермиялық өңдеу. Дәнді ұн зауыттарында өңдеуден айырмашылығы жарма зауыттарында дәннің үстіңгі қабатын құрғақ әдіспен өңдеу және оны жуу қарастырылмаған. Бұл барлық жарма мәдениетіндегі өңдеудің технологиялық үрдісінде болатын қабыршақтануы нәтижесінде сыртқы қабықшалардың алынуымен түсіндіріледі. Арине, бұндай жағдайда дәннің үстіңгі бөлігін құрғақ және сулы әдіспен тазартудың қажеттілігі болмайды.

Жарма зауыттарында дәнді қоспалардан тазарту үрдісі ұн зауыттарындағы мақсаттарға негізделген. Алайда дән тазарту машиналарының жұмыс органдары барлық дәнге де келетін әр түрлі орнату және кинематикалық параметрлерге ие.

Сұлының, қарақұмықтың, жүгерінің, бидайдың және бұршақтың дәндерін өңдеуге дайындау барысында гидротермиялық өңдеуді қолданады. Ол жарманың шығымын, сапасын көтереді, кезекті өңдеуді жеңілдетеді. Дәннің технологиялық әр түрлілігіне және шығарылатын өнімнің ассортиментіне байланыстыгидротермиялық өңдеудің әр түрлі әдістерін қолданады. Өңдеудің әдістері мен режимдерін таңдауға дәннің кезекті қабыршақтану әдісі және сол мақсатқа қолданылатынқабыршақтандыратын машиналар әсер етеді. Дәнді қабыршақталуы алдында оны фракцияларға бөлуді сонымен бірге калибрлеуді қолданады.

Дәнді өңдеу үрдісібарлық технологиялық схемаға міндетті мынандай операциялардан тұрады: дәннің қабыршақтануы,қабыршақтанған өнімдердііріктеу, дайын өнімді бақылау.Көптеген жарма мәдениетін өңдеу кезінде жарманы қырсаулаумен тегістеу қолданады. Сонымен бірге, міндетті операция –дәннің қабыршақтанған өнімдерін іріктегеннен кейінгі қалдықтарды бақылау болып табылады.

Бөлек мәдениеттер үшін ядроны бөлу операциясын қолданады. Кейбір схемаларға қабыршақтану алдындағы дәнді калибрлеуге жеткізетін дәнді ірілік фракциялары бойынша бөлек өңдеу тән.

Дәнді өңдеудің технологиялық үрдісінің схемасы Х-1 суретінде көрсетілген. Схеманың сол жақ бөлігі толық ядролы дәннің жармаға өңделуінің технологиялық процесіне тән, ал оң жақ бөлігі бөлінген номерлы жарманың операцияларын көрсетеді.

4 дәріс

Елеуішті сепарирлеу.

Елеуішті сепарирлеу- астықты тазалаудың және оны сұрыптаудың негізгі процестерінің бірі. Астықтың өлшеміне байланысты сепарирлеуге қолданылатын елеуіштер өлшемге, саңылау пішініне және материалға қарай ажыратылады. Сепараторларда саңылауы дөңгелек, продолгаватой және үшбұрышты пішінді штампты; саңылауы квадратты пішінді маталы елеуіштер қолданылады.

Астық қоспаларын жалпақтығына қарай продолгаватты саңылаулы; ал ұзындығына қарай сұрыптағанда дөңгелек саңылаулы елеуіштер қолданылады. Қайталап түсу қозғалысты сепараторларда тербеліс бағытына бағытталған продолгаватты саңылаулы; дөнгелеп түсу қозғалысты сепараторларда өзара перпендикуляр бағытқа бағытталған саңылаулы елеуіштер қолданылады. Бұндай бағыт астықты тазалауды жылдамдатады. Елеуіш жұмыс өлшемімен және тірі ағыс коэффициентімен сипатталады. Жұмыс өлшемі тікбұрышты саңылаулы елеуіш үшін саңылаудың қарама- қарсы жағының аралығы болып табылады. Үшбұрышты саңылау үшін дұрыс үшбұрыштың беті, ал дөңгелек саңылау үшін диаметр жұмыс өлшемі болып табылады. Тірі ағыс коэффициенті дегеніміз саңылау ауданының елеуіштің жалпы ауданына қатынасы.

Құрылымына қарай елеуіштің жұмыс органдары жалпақ(көлденең және цилиндрлі), цилиндрлі(көлденең және тік) призматикалық болып бөлінеді. Елеу елеуіштің әр түрлі тербеліс қозғалыстары арқылы жүзеге асады: қайталап, домалап, айналып түсу және олардың әр түрлі қосылыстарында.

Елеуіштің тербелістерінің кинематикалық параметрлері қайталап және домалатып түсіретін қозғалыстар үшін жиілікпен және амплитудамен(немесе радиуспен), ал айналмалы үшін жылдамдықпен сипатталады. Әр типтегі елеуіштерге оптимальды кинематикалық параметрлер сәйкес келеді.

Сұрыптау процесі бірмезетте өтетін 2 кезеңдерден тұрады: өздігінен

сұрыпталу және елеу. Өздігінен сұрыпталу кезінде ауыр және ұсақ бөлшектері астынғы, ал ірі және жеңілдері үстіңгі қабаттарда жинақталады. Ұсақ бөлшектері неғұрлым тезірек елеуішке түссе, соғұрлым елеу процесі жылдамдайды.

Өздігінен сұрыпталу және елеу процестерінің салыстырмалы мағынасы көбінесе сход және проход фракцияларының қатынасымен анықталады. Проход фракциясының(құм, ұсақ қоспалар) аздаған мөлшері кезінде оның бөлінуі өздігінен сұрыпталуға байланысты болады. Егер сұрыпталатын барлық қоспа проход фракциясынынан тұрса, онда тиімділік елеу талаптарымен анықталады. Мысалы, ірі қоспалардың сходпен елеуіштен шығуы.

Сұрыптау процесінің тиімділігі астық қоспалырының компоненттерінің физико-химиялық құрамына; ылғалдылықтарға; әр түрлі іріліктегі компоненттердің қатынасына; елеуішке меншікті жүктемеге(қабат қалыңдығы); елеуіш материалына және жасалған сапасына, өлшемдеріне және саңылау пішіндеріне; сепараторлардың технологиялық сұлбасына; кинематикалық параметрлеріне; елеуішті тазалау әдістеріне және т.б факторлерге байлынысты. Елеуішті сепарирлеу процесінің тиімділігінен дайын өнім сапасы және келесі машиналардың жұмысы тәуелді. Сондықтан барлық астықты тазалау процестерінің тиімділігі ережелермен қадағаланады.

Елеуішті сепараторларда астықты тазалау арамшөптік және дәнді қоспалардың максималды ажыратылуын қамтамасыз ету керек. Ол үшін елеуішті дұрыс таңдау және машинаның қалыпты жүктемесін қамтамасыз ету қажет. Егер сепаратордан өткізгенде ірі қоспалар толық және елеуіш көмегімен және ауалы ағыспен(тастар, топырақ, құм, арамшөптік қоспалардың ірі бөлшектері, мәдени және арамшөптік өсімдіктердің ірі және ұсақ ұрықтары) 65%- тен кем емес қоспалар бөлінсе тазалау тиімділігі деп есептелінеді.

Сепарирлеу машиналары жұмысының техникалық тиімділігі (%) қалдықтардағы бөлінген қоспалардың мөлшернің бастапқы дәнді қоспадағы осы қоспалар мөлшеріне қатынасымен анықталады.

Мұндағы, А- бастапқы дәнді қоспадағы бөлінген қоспалар мөлшері, (%); В- тазалаудан кейін бөлінген қоспалардың құрамы, (%).

Тиімділік көрсеткіштері және қалдықтарды дәннің болуы астықты тазалаудың барлық процестерінің ережелерімен бақыланады.

Елеуішті сепараторлар астықты тазалау процесінде әр түрлі қызметтер атқарады.

Дәндік қоспадан недәуір ірі, кездейсоқ түсіп кеткен қоспаларды тазалау үшін А1-БЗО скальператоры қолданылады. Скальператордың жұмысшы органы- баяу айналатын металды сеткадан жасалған көлденең цилиндр. Скальператордың өнімділігі 100 т/ сағ.

Ірі қоспаларды скальператормен тазалаудың технологиялық процесі келесідей жүреді( III-6 суреті). Бастапқы дәнді саңылауларының өлшемі 25х25 мм болатын елеуішті цилиндрге береді. Дән және ұсақ қоспалар еленеді және машинадан шығарылады. Ірі қоспалар және қалған дән елеуіш саңылауларының өлшемі 10х10 мм болатын сходты зонаға орналасады, ал ірі қоспалар елеуішті цилиндрден сходпен шығарылады.

Скальператордың жұмысының тиімділігіне елеуіштің цилиндрдің айналу жиілігі, елеуіш саңылауының өлшемі және олардың тазалануы әсер етеді. Скальператорды ірі қоспаларды бөлу тиімділігі 100%- ға жетеді.

Астықтың ұсақ фракциясын бөлу үшін өнімділігі 50 т/сағ болатын елеуішті сепараторлар- А1- БСФ және А1- БСШ фракционерлері қолданылады.

Фракционер- сепараторлардың негізгі жұмысшы органы тегіс көпқатарлы көлденең елеуіш болып табылады. Фракционер- сепараторлар ұсақ фракцияларын бөлу және тазалау арқылы астықты последовательно-паралелді өңдеуді қамтамасыз ететін технологиялық сұлбаға ие.

III-7 суретінде А1- БСФ сепаратор фракционерінің технологиялық сұлбасы көрсетілген.

Бастапқы дән I жоғарғы төрт қабатта( екі паралелді ағыс) өздігінен сұрыпталады, яғни, ұсақ қоспалар және ұсақ қоспалар төменгі қабатқа түседі, ал ірі қоспалар үстіңгі қабатта қалады. Қоспалар 2,0х25мм өлшемді продолговатты саңылаулы елеуіште проходпен бөлінеді. Дән екі параллельді ағыспен ірі фракция дәндерінен қоспалардың біруақытта бөлінуі мен дәннің фракцияларға бөлінуі жүретін 2,25х25 мм өлшемді ұяшықты елеуіштің келесі төрт қабатына түседі. Елеуіштің осы секциясының сходы негізгі фракция- тазаланған ірі дән II болып табылады. Қоспалары бар дәннің ұсақ фракциясы елеуіштің соңғы екі қабытында тазаланады. Соңғы қабаттың сходы дәннің ұсақ фракциясы III, және екі төменгі қабаттардың проходы ұсақ қоспалар IV болып табылады.

Дәннің ұсақ фракцияларының бөлінуі ережесіне сәйкес бастапқы дәндегі оның құрамы 30%- дан кем емес болу керек. Ұсақ фракциялардың бөлінуімен бірге арамшөптік қоспалардың мөлшері 40...50%-ға төмендейді. Бастапқы дәннің фракцияларға бөлінуі және осы фракциялардың тазалану процестеріне дәндік қоспаның құрамы(қоспалар саны, дәннің ені мен қалыңдығына қарай дәннің біртектілігі, ылғалдылық, табиғилық және т.б), елеуіштерді таңдау, елеуіш қозғалысының кинематикалық параметрлері әсер етеді.

Сепарпирлеу процесіне әсер ететін, оперативті реттелетін факторы болып елеуішке түсірілетін удельді жүктеме есептелінеді. Дәнді қоспалардан комплкексті тазалау үшін қайталап түсу және домалап түсу қозғалыстарына келтірілетін елеуішті сепараторлар қолданылады. Мысалы, А1-БИС және А1-БЛС типті сепараторлардың негізгі жұмысшы органы көлденең кеңістікте домалап түсу қозғалысын жасайтын тегіс иілгіш елеуіш болып табылады. Елеуіш бірінің үстіне бірі болатын екі қабатпен орналасқан және қарапайым технологиялық сұлбаны құрайды: жоғарғы елеуіш сходы- ірі қоспалар II, төменгі елеуіш сходы- дән, ал проход- ұсақ қоспалар III. (III-8 Суреті)

Ұн тарту заводтарының дән тазалау бөлімдерінде саңылау 4,25х25мм өлшемді продолговатты саңылауы бар сұрыптау елеуіштері қолданылатын 12 және 16 т/сағ өнімділіктегі сепараторлар орнатылады. Себетін елеуіштер Ǿ 2мм саңылаумен болады. Елеуішті құрылғылар ережеге сәйкес пневмосепарирлеу каналдарымен бірге жұмыс істейді. Сондықтан дәндік қоспа тек өлшем емес, сонымен қатар аэродинамикалық қасиеті бойынша бөлінеді.

Ауалы- елеуішті сепаратордың жұмыс эффектілігі удельді жүктеме, елеуіш қозғалысының кинематикалық параметрлері(жиілік және амплитуда), дәндік қоспа құрамы, елеуішті тазалау жүйесі, пневмоканалдағы ауаның орташа жылдамдығы және т.б факторларға байланысты. Ауалы- елеуішті сепаратордың дән тазалау эффектілігі шамамен 84%-ды құрайды(сонымен қатар іріден- 100%, ұсақтан 86%, жеңілден 87%).
Аэродинамикалық сепарирлеу.

Дәндік араласпалардан негізгі мәдениеттен аэродинамикалық қасиеттерімен ерекшеленетін қоспаларды ажыратуды ереже бойынша тік ауалы ағысты сепараторларды жүргізеді. Мұндай қоспаларға жеңіл қоспалар атауына бірігетін щуплые, жетілмеген дән, қабық, қабықша, полову, солому, куски стебля жатады. Дәнді ауалы сепараторлау принципі дәндік қоспа компонентттерінің аэродинамикалық қасиеттерінің әр түрлігіне негізделген. Қоспа бөлігінің аэродинамикалық қасиетінің негізгі корсеткіші болып витания жылдамдығы қызмет етеді.

Егер тік ауалы ағысқа бірнеше дәндік қоспаларды енгізсе, онда оладың әрқайсысы күш орталығында орнатылған ауырлық күшінің G және кедергі күшінің R әсерінде болады( III- 9 суреті).

Ауалы ағыстың турбулентті қозғалысы кезінде, мысалы, тік пневмосепараторлық каналда кедергі күші көбінесе ағыстың жиілікке динамикалық әсеріне тәуелді және Ньютон формуласымен анықталады:

мұндағы, ξ- аэродинамикалық кедергі коэффициенті; F- площадь проекции частицы на плоскость, нормальную к вектору относительно ее скорости, м²; ρ- ауа тығыздығы, кг/ м³; υ- жиіліктің салыстырмалы жылдамдығы, м/с.

ξ коэффициентінің үлкендігі жиілік пішініне, ағыс режіміне, яғни, Рейнольдс критериінің үлкендігіне тәуелді.

Ағысқа ауаның тік кіруі кезінде жиілікке әсер етеін ауырлық және кедергі күштері әрқашан қарама- қарсы бетке бағытталады. Осыған байланысты үш жағдай( III- 9 суреті):

R₁> G₁- бөлшек жоғары қозғалады;

R₂= G₂- бөлшек тепе-теңдікте;

R₃< G₃- бөлшек төмен қозғалады.

Суреті III- 9: Бөлшек витаниясының жылдамдығы бойынша дәндік қоспаның ажыратылуы: υ₁, υ₂, υ₃- бөлшектің абсолютті жылдамдығы, υ_в- ауалы ағыс жалдамдығы.

R/G қатынасы бөлшек қозғалысының бағытын анықтайды және бөлшектердің ауалы ағыспен бөліну мүмкіндігін растайды. Бөлшек қалыпты жағдайда болатын ауалы ағыс жылдамдығын υ критикалық жылдамдық деп атайды:

Формула бойынша анықталатын витания жылдамдығы көрші бөлшектердің әсерінсіз ағыста орналасқан жалғыз бөлшекке қатысты. Барлық нешарообразных бөлшектер(бидай, қарабидай, арпа дәндеріне қатысты) үшін витания жылдамдығы мағынасы әр түрлі және ағыстағы дәннің бағытына тәуелді болуы мүмкін. Дәннің ағыс бағытымен көлбеу осьте орналасуы кезінде витания жылдамдығы үлкен болады және керісінше, яғни, ол миделего сечения ауданына тәуелді. Қоспаның компоненттерінің әр түрлі витания жылдамдығы оларды ажырату мүмкіндігіне қызмет етеді. Компоненттердің витания жылдамдығының мағынасы аралығы неғұрлым үлкен болса, қоспа соғұрлым нақты бөлінеді

( III- 10 суреті).

Аэродинамикалық сепарирлеу процесінің тиімділігіне белгілі бір мөлшерде меншікті жүктеме, дәндік қоспа құрамы(дән және қоспалардың аэродинамикалық құрамының ажырату деңгейі), ауалы ағыстың орташа жылдамдығы, каналдың көлденең тілігіндегі ауалы ағыстың жылдамдығының біркелкі таралуы әсер етеді. Меншікті жүктеменің көбееюімен тазалау тиімділігі төмендейді. Мысалы: ауалы ағыстың орташа жылдамдығы 5,5 м/с кезінде ені 150мм пневмосепарирлеу каналында дәнді тазалау тиімділігі төрт есе төмендеді, соның нәтижесінде жүктеме 50-ден 400 кг/сағ-дейін және канал ені 1 см- ге өсті

( III- 11 суреті).

Ауалы сепарирлеу процесі ауалы ағыстың орташа жылдамдығының өзгерісіне өте сезімтал. Мысалы, тәжірибелік пневмоканалда ауаның орташа жыламдығын 4,5-ден 5 м/с- ке дейін жоғарлатқанда ұсақ қоспалардан тазалау эффектілігі екі есе өседі. Ауаның жылдамдығының одан әрі жоғарлауы дәннің белгілі бір мөлшерінің қалдыққа жіберілуіне әкеледі. Пневмосепарирлеудің эффектілігіне ауалы ағыстың жылдамдығынан басқа бастапқы жылдамдық және пневмоканалдың жұмыс зонасына дәндік қоспаның бірқалыпты берілуі әсер етеді. Ауалы ағыстың жұмыс зонасына дәнді көлденең бағытта беру тиімдірек. Ұсақ қоспалардың тиімділігі бөлінуі үшін олар дәндік қоспалардың үстіңгі қабаттында болуы керек. Ол үшін пневмосепарирлеу каналдарында дәндік қоспаның алдын- ала қабатталуы үшін вибрациялы қоректендіргіштер орнатылады.

Технологиялық белгіленуіне сәйкес пневмосепарирлеу каналдары тілік пішініне(тікбұрышты, цилиндрлі), сепарирлеу режиміне, өлшеміне, ауа цикліне(тұйықталған немесе тұйықталмаған) қарай бөлінеді.

А1-БВЗ- 10 ауалы сепараторы(III- 12 суреті) тұйық ауа циқлі бойынша жұмыс істейді. Жұмыс каналы тікбұрышты тілікті. Сепаратор өнімділігі 10т/ сағ, тазалау эффектілігі 75%. 7 рассекатель көмегімен қабылдау құрылғысына келіп түскен дән төменгі бөлігінде 5 жүктеу клапаны орналасқан, 6 дәндік каналдын көлемі бойынша таралады. Одан дән 4 жұмысшы камераның скатына түседі. Дәндік қоспа бір скаттан келесі скатқа төгілу арқылы төрт рет ауалы ағыспен үрленеді. Ауалы ағыспен ұсталған ұсақ қоспалар 1 пневмосепарирлеу каналы арқылы ауадан шаң мен қоспаларды ажыратуға арналған 2 тұндыру камерасына беріледі. Бұл қалдықтар камерадан 3 шнегімен шығарылады. Тұндыру камерасында шаң мен қалдықтан тазартылған ауа дросель щелі мен патрубок арқылы орталық желдеткішпен сорылады, содан кейін тұйық цикл бойынша айналдырып(циркулдеп) жұмыс камерасына беріледі.

РЗ-БСД ауалы сепарторы( III- 14 суреті) дәннен аэродинамикалық қасиеттері бойынша ерекшеленетін қоспаларды және тасымалданатын ауаны ажыратуға арналған. Пневмосепарилеу каналы цилиндрлі пішінді.

РЗ-БСД сепарторында технологиялық процес келесідей жүреді.

I бастапқы ауа ағысы қоспалармен, тасымалдаушы аумен бірге енгізі патрубогына түседі және 1 лотокке құлайды да, ауа мен дәндік массаның бөлінуі жүретін 6 бағыттаушы воронкаға түседі. Содан кейін дәндік масса 5 бөлгіш конуске түседі және онымен шеңбер(кольцевой) каналға сырғиды да, одан бағыттаушы шеңбер(кольцо) арқылы 4 пневмосепарирлеу каналының енгізу ағысына түседі. Тазаланған дән II төмен түседі және конус арқылы шығарылады. Жеңіл бөлшектері ауамен жоғары көтеріледі. 3 тұндыру камерасының ішкі кеңстігінде бөлінудің екінші этапы жіреді- IV ауыр қалдықтар гравитационды күштің әсерінен ауалы ағыстан түседі және шығарылады, III жеңілдер аэродинамикалық күш әсерінен 2 орталық тұндыру патрубогына түседі және ауамен бірге патрубок арқылы фильтр немесе циклонда келесі тазалауға жіберіледі.

Осылайша РЗ-БСД ауалы сепарторы ауалы- дәнді қоспаны үш фракцияға бөледі: II дән, IV ауыр қалдықтар және III жеңіл қалдықтары бар ауа. Сепаратор өнімділігі 7т/ сағ, тазалау тиімділігі 95%- ға жетеді.