Сортирование и прессование материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Сортирование материалов

пресс сортирование сыпучий фракция

Сортирование - это процесс разделения сыпучей смеси на отдельные фракции, отличающихся формой и размерами частиц, скоростью осаждения их в жидкой или газовой среде, магнитными и др. свойствами.

Применение: в мукомольном производстве - помол разделяется на отруби и муку, в пивоваренном - зерно, поступающее для приготовления солода, очищается от примесей, в консервном производстве - зерна кукурузы и зеленого горошка разделяют по степени зрелости и в др. пищевых производствах.

Виды сортирования:

1) просеивание или грохочение;

2) центробежное;

3) пневматическое;

4) гидравлическое;

5) магнитная сепарация.

Просеивание - это механическое сортирование на ситах; через отверстия сита проходят частицы - проход, размеры которых меньше размеров отверстий, остальные частицы задерживаются на сите и сходят с него - сход.

Сита бывают:

а) плетеные - изготавливают из стальной, медной и латунной проволоки или шелковых и капроновых нитей. Они имеют квадратные или прямоугольные отверстия шириной b=0,15…10 мм.

б) штампованные - изготавливают из стальных, медных или латунных листов. f?50%

Каждое сито характеризуется порядковым номером и живым сечением. Живое сечение сита (f) - это отношение общей площади всех отверстий его к общей площади сита. f?70%

f=(Fотв/F)*100% (13)

Зернистый состав сыпучих материалов определяется при помощи ситового анализа, который производят на рассевах-анализаторах, где просеивают среднюю пробу материала. В результате чего оставшуюся на каждом сите фракцию и частицы, прошедшие через нижнее сито, взвешивают и выражают в процентах по отношению к первоначальному весу.

На процесс просеивания влияют следующие факторы:

а) толщина слоя сыпучего материала (д), перемещающегося по ситу;

б) форма и величина отверстий сита (F);

в) скорость перемещения материала по ситу (х);

г) влажность материала (В).

2) Для вывода частоты вращения кривошипа, чтобы происходил процесс просеивания частиц через сито, рассмотрим схему простейшего устройства для просеивания с плоским качающимся ситом.

1 - кривошипно-шатунный механизм; 2 - корпус сита; 3 - сито; 4 - гибкие подвески.

На частицу, находящуюся на поверхности сита, действуют следующие

силы:

сила тяжести G = mg; сила трения Т = fG; сила инерции I = ma;

где m - масса частицы, кг;

f - коэффициент трения частицы о сито;

а - ускорение, с которым движется частица, м/с².

Ускорение, действующее на сито:

а = щІr соsц (14)

где угловая скорость, рад/с; r - радиус кривошипа, м; а_мах при ц = 0,р,2р

так как щ = рn/30 (15) - значит аmAX = (рn/30)Іr = рІnІr/900

Сила инерции, действующая на частицу:

(16)

Чтобы частица начала перемещаться по поверхности сита, необходимо чтобы выполнялось условие:

I?Т

m(рІnІr)/900?fmg

полагая, что рІ?g, получим nІr/900?f , отсюда следует, что

n?30 (17) - это условие перемещения частицы по ситу.

где n - минимальная частота вращения кривошипа, при котором частица будет подвергаться перемещению по поверхности сита.

3) Бурат предназначен для очистки крупы, муки и других сыпучих матер-в от комков и др.случайных примесей. 1 2 3 4 5

Устройство:

1 - загрузочный бункер;

2 - шнековый питатель;

3 - корпус;

4 - конический барабан (сито);

5 - желоб со шнеком.

Принцип действия: исходный материал загружают в загрузочный бункер, и с помощью шнекового питателя материал перемещается во внутрь вращающегося барабана, где под действием центробежной силы и силы тяжести материал перемещается вдоль сита. Проход ссыпается в приёмный желоб и с помощью шнека удаляется из машины. Отделенная примесь сходит с нижнего края барабана и высыпается из машины.

4) Вибрационный грохот предназначен для разделения зерна на фракции и отделения примесей.

Устройство:

1 - короб;

2 - привод, состоящий из элдвиг-ля, КРП и неуравновешивающихся грузов;

3 - сито;

4 - пружины.

Принцип действия: при включении привода возникают центробежные силы инерции, под действием которых коробу сообщается 900-1500 вибр/мин при амплитудных колебаниях 0.5-12мм. Исходный продукт через загрузочный бункер поступает внутрь короба и распределяется по ситу. Частицы меньше размера отверстий сита проходят и через выгрузочное отверстие удаляются из аппарата. Более крупные частицы и примеси сходят через отверстие сбоку аппарата и удаляются из него.

5) Рассев предназначен для сортирования получаемых продуктов на мукомольных и крахмалопаточных предприятиях.

Устройство:

1 - привод;

2 - тросы;

3 - приводной вал;

4 - балансирный вал;

5 - балансиры;

6 - подшипники;

7 - короба с ситами (от 4 до 18шт.)

Принцип действия: при включении привода вращение через валы сообщается коробам, которые совершают круговые поступательные движения. Внутрь их загружают исходную смесь, и происходит просеивание. На каждом из сит задерживаются частицы той или иной крупности, которые сортируют на 4 или 5 фракций и далее идут по своей технологической схеме.

2. Прессование материалов

1) Прессование - это процесс обработки материалов воздействием внешнего давления, создаваемого в прессах.

Применение: производство соков, вина, макаронных изделий, отделение жира от шквары, масла из масличных семян и др.

При этом преследуются следующие цели:

1) отжатие жидкости из твердых материалов;

2) формование пластичных материалов;

3) уплотнение сыпучих материалов.

Основной величиной, характеризующей процесс отжатия является выход жидкости, зависящий от:

а) величины рабочего давления;

б) характера связи влаги с материалом;

в) содержанием влаги в исходном материале и в остатке;

г) температуры процесса;

д) толщины отжимаемого материала;

е) продолжительности процесса.

Физическая сущность процесса:

При сближении частиц материала внутри и на поверхности которых жидкость удерживается силами молекулярного сцепления, сначала начинается движение жидкости по каналам между частицами, а затем в процессе прессования жидкость движется в слое пористого материала по капиллярам, т.е. процесс подобен фильтрованию.

Такое движение жидкости описывается уравнением Пуазейля:

V = [м³/с] ( 18 )

d⁴- диаметр капилляра, м;

?P - перепад давления, Па;

µ - динамическая вязкость, Па?с;

длина капилляра, м.

Таким образом, для более полного отжатия жидкости из материала необходимо:

а) увеличить ?P до оптимальной величины;

б) снижать вязкость , что достигается увеличением t-ры материала;

в) предварительно измельчать материал, что приводит к уменьшению длины капилляра .

2) Пневмопрессы применяют на винодельных заводах.

1 - перфорированный барабан; 2 - резиновый цилиндр; 3 - перфорированная труба; 4 - крышки; 5 - ванна (поддон); 6 - подшипники.

Принцип действия: открывают люки барабана, загружают исходный материал и закрывают крышками. Внутрь перфорированной трубы подают сжатый воздух, и резиновая камера наполняется воздухом, прижимая материал к фильтрующей поверхности барабана. Сок сквозь сито барабана стекает в приемную ванну. Во время прессования периодически выпускают воздух из камеры и вращают барабан, тем самым разрыхляя спрессованный материал. По окончании процесса отходы выгружают из аппарата, загружают сырьё и цикл повторяется.

Шнековый пресс предназначен для отжатия жидкости из твердых материалов.

1 - перфорированный барабан; 2 - корпус; 3 - шнек с уменьшающимся шагом; 4 - загрузочный бункер; 5 - камера давления; 6 - конус; 7 - подшипники; 8 - выходное отверстие; 9 - перегородки

Принцип действия: исходный материал (яблоки, виноград) подаётся через загрузочный бункер и подхватывается витками вращающегося шнека. По мере продвижения материала к выходному отверстию он уплотняется за счет уменьшения шага витков шнека по направлению движущегося материала. Идёт процесс прессования. Отжимаемый сок отбирается по трем зонам перфорированного барабана, которые разбиты перегородками. Выходное отверстие пресса закрывается конусом, с помощью которого регулируется степень отжатия жидкости.

Корзиночные прессы применяют как в личных хозяйствах, так и в пищевой промышленности.

Устройство:

1 - электродвигатель;

2 - винтовое устройство;

3 - прижимные доски;

4 - стальные обручи;

5 - корзина;

6 - поддон (ванна);

7 - стойки.

Принцип действия: исходный материал (овощи, фрукты) загружают в корзину, сверху него укладывают прижимные доски, которые с помощью винтового механизма прижимаются к материалу и прессуют его. Сок собирается в поддоне, а остатки прессуемого материала вручную выгружают из корзины. Цикл повторяется.

Размещено на Allbest.ru