Классификация аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения



Ключевые слова: аспирация, зерновая смесь, семена, сепарация, разбрасывающая тарелка

Постоянное совершенствование центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения привело к тому, что в настоящее время выпускаются сепараторы типа БЦС уже третьего поколения со значительно измененными конструктивными параметрами [1].

Центробежно-решетные сепараторы в значительной степени эффективнее плоскорешетных машин по ряду показателей: большая удельная производительность (в 5 раз и более), меньшая энерго- и металлоемкость, значительно меньшие габариты, высокая эффективность очистки [2].

Одним из наиболее важных элементов центробежно-решетных сепараторов, особенно работающих в режиме предварительной очистки зерна, является аспирационная система [3].

Проведенный нами анализ аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения позволил выявить их классификационные признаки. Центральное место в аспирационной системе центробежно-решетных сепараторов занимает разбрасывающая тарелка. На рисунке 1 представлены некоторые виды разбрасывающих тарелок.

Разбрасывающая тарелка может размещаться как в отдельной камере, так и непосредственно в цилиндрическом решете [4]. Количество тарелок также может быть увеличено до двух [5] или до трех [6]. Тарелкам также придаются осевые колебания [7] и ставят дополнительную центробежную заслонку для предотвращения потерь зерна при внезапной остановке сепаратора [8]. Форма тарелки может быть регулируемой, ступенчатой, с криволинейной верхней кромкой (синусоида), а также многоугольником в плане [9, 10, 11].

На рисунке 2 представлена классификация аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения.

Рис. 1. Общий вид разбрасывающих тарелок: а — серийная тарелка сепаратора БЦС-50; б- коническая тарелка без лопаток; в — коническая тарелка с лопатками; г — коническая тарелка, разрабатываемая на кафедре СХТиТ АГАУ

Немаловажным фактором, определяющим эффективность системы аспирации, является применение различных лопаток на тарелке [12]. При определенных кинематических параметрах тарелки, возможно отказаться от использования лопаток [12]. Для увеличения процесса сегрегации исходного материала лопатки выполняют с зазором на конической части тарелки [13]. Также для интенсификации сепарирования используются лопатки двух типоразмеров, попеременно установленные, активные цилиндрической формы, с изменяемым углом наклона, с увеличивающимся углом наклона относительно диска по дуге окружности [4, 14].

Для более интенсивного воздействия на зерновой материал в аспирационной камере необходимо правильно размещать воздухозаборные окна в кольцевом аспирационном канале. Применяются лопатки для «закручивания» воздушного потока [15]. Использование воздухозаборных окон жалюзийного типа позволяет избежать потерь зерна [16, 17, 18, 19].

Приемный конус-распределитель на тарелке позволяет регулировать начальную скорость зерновой смеси по тарелке [20, 21], он может быть как с прямолинейной направляющей, так и в виде брахистохроны [24].

С целью изменения скорости движения воздушного потока устанавливают различные заслонки [22]. Помимо использования двух осадочных камер [5] некоторые производители сепараторов (CZA-25 фирмы «Аraj» (Польша) используют дополнительную установку циклона, для улучшения осаждения пылевидных частиц. С этой же целью (обеспыливание) после прохода решетной очистки зерно дополнительно обеспыливается.

Рис. 2. Классификация аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения

Выводы. Предложенная классификация аспирационных систем центробежно-решетных сепараторов с вертикальной осью вращения в полной мере раскрывает возможности их дальнейшей интенсификации с технологической точки зрения.

Литература:

1. Тищенко, Л. Н. Результаты производственных испытаний зернового сепаратора А1-БЦСМ-100 с разработанными решетами [Текст]: сборник научных трудов / Л. Н. Тищенко, М. В. Пивень, С. А. Харченко, В. В. Бредихин. — // Вісник Харківського нац. техн. ун-ту сіл. госп-ва ім. П. Василенка. Техн. науки / ХНТУСГ. — Х., 2013. — Вип. 135: Механізація с.-г. вир-ва. — С. 9–15.
2. Шилин В. В., Повышение эффективности очистки зерна виброцентробежным сепаратором путем разработки пневмосистемы с вертикальным кольцевым аспирационным каналом [Текст]: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к.т.н.: Спец. 05.20.01 / Шилин Владимир Владимирович; [ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого]. — Киров, 2004. — 23 с.
3. Леканов, С. В. К вопросу классификации способов предварительной подготовки зернового материала [Текст] / С. В. Леканов, Н. И. Стрикунов, С. А. Черкашин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 4 (114), 2014.- С. 142–148.
4. UA 25405 U МПК (2006) МПК А01С 17/00. Розкидний пристрій зерносепаратора / С. П. Степаненко, Б.І. Котов, В. О. Швидя и др. — № u200702956 заявка 20.03.2007; опубл. 10.08.2007, Бюл.№ 12, 4 с.
5. UA 48910 U МПК (2009) МПК В07В 1/00. Машина попереднього очищення зерна / С. I. Малюта — № u200910545 заявка 19.10.2009; опубл. 12.04.2010, Бюл.№ 7, 3 с.
6. Патент России № 2266165 С1 МПК, B07B 4/02,. Центробежно-пневматический сепаратор для очистки зернового материала / Сычугов Н. П., Сычугов Ю. В.2004106191/13; заявл. 02.03.2004; опубл. 20.12.2005, Бюл. № 35, 6 стр.
7. UA 100979 U МПК (2006.01) МПК В07В 1/28. Вібраційно-відцентровий сепаратор / С.І. Малюта. — № u 2014 11167 14.10.2014; опубл. 25.08.2015 Бюл.№ 9, 5 с.
8. UA 44675 U МПК (2009) МПК В07В 1/28. Машинадляочищеннязерна / С.І. Малюта, Ю. П. Рогач. — № u200904529 заявка 07.05.2009; опубл. 12.10.2009, Бюл.№ 19, 3 с.
9. UA 105963 U МПК (2006.01) МПК В07В 1/28. Вібраційно-відцентровий сепаратор / С.І. Малюта, А. О. Кузьменко, М. М. Задорожна. — № u 2015 10166 19.10.2015; опубл. 11.04.2016 Бюл.№ 7, 6 с.
10. UA 12609 U (51) МПК (2006.01) МПК В07В 1/26. Машина для очищення насіння / С. I. Малюта, В. С. Панченко — № u200508131 заявка 18.08.2005; опубл. 30.01.2006, Бюл.№ 2, 3 с.
11. UA 100320 U МПК (2006.01) МПК В07В 9/00. Відцентровий розкидний пневмосепаруючий пристрій зерносепаратора / Д. А. Деревянко, І.Г.Грабар, А.І Синявська. — № a 2011 07524 14.06.2011; опубл. 25.11.2011 Бюл.№ 23, 7 с.
12. Степаненко С. П. Експериментальні дослідження процесу очищення зерна в пневмовібровідцентровому сепараторі з удосконаленою аспіраційною камерою [Текст] / С. П. Степаненко, В. О. Швидя // Вібрації в техниці та технологіях. — 2012. — № 3. — С. 129–133.
13. Прилуцкий, А. Н., Экспериментальные исследования процесса распределения зерновой смеси по периметру кольцевого пневмосепарирующего канала усовершенствованным дозирующе-питающим устройством [Текст] / А. Н. Прилуцкий, С. П. Степаненко и др. // Механізація та електрифікація сільського господарства: [загальнодержавний збірник]. — 2016. — Випуск № 3 (102) / [ННЦ «ІМЕСГ»]. — Глеваха, 2016.- С.59–68.
14. UA 42728 U МПК (2009) МПК А01С 17/00. Відцентровий розкидний пристрій зерносепаратора / С. П. Степаненко, В. О. Швидя, Б.І. Котов. — № u20080025808.01.2008; опубл. 27.07.2009 Бюл.№ 14, 3 с.
15. UA 112218 U МПК (2006.01) МПК В07В 1/28, В07В 4/06, В07В 7/08. Сепаратор зерна пневмовібровідцентровий / А. Н. Прилуцький. — № a 2014 10016 12.09.2014; опубл. 10.08.2015 Бюл.№ 15, 7 с.
16. Тищенко, Л. Н. К составлению уравнений динамики зерновой смеси на тарельчатом разбрасывателе виброцентробежного сепаратора [Текст] / Л. Н. Тищенко, М. В. Слипченко // Конструювання, вир-во та експлуатація с.-г. машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. — Кіровоград: КНТУ, 2011. — Вип. 41, Ч. І. — C. 62–67.
17. Сліпченко, М. В. Аналіз факторів, що впливають на швидкості сходу зернової та домішкової фаз з тарілчастого розкидача вібровідцентрового сепаратора [Текст] / М. В. Сліпченко, М. В. Півень // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. — 2015. — Вип. 157. — С. 106–113.
18. Прилуцький, А. Н. Механіко-технологічні обгрунтування операцій технологічного процесу пневмовихрового сепарувального пристрою [Текст] / А. Н. Прилуцький // Механізація та електрифікація сільського господарства: т [загальнодержавний збірник]. — 2015. — Випуск № 2 (101) / [ННЦ «ІМЕСГ»]. — Глеваха, 2015.- С.99–107.
19. Слипченко, М. В. К производственным испытаниям ворохоочистителя СВС- 15 с разработанным пневмосепарирующим устройством [Текст] / М. В. Слипченко // Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв: Вісник ХНТУСХ ім. Петра Василенка. — Харків: ХНТУСГ ім. П. Василенка, 2009. — Вип. 88. — С. 88–95.
20. Тищенко Л. Н. Моделирование процессов зерновых сепараторов. [Текст]: моногр. / Л. Н. Тищенко, Дмитрий Иванович Мазоренко, М. В. Пивень, С. А. Харченко, В. В. Бредихин, А. В. Мандрыка; ХНТУСГ им. П.Василенко. — Х.: Міськдрук, 2010. — 359 с.
21. Швидя В. О. Підвищення ефективності пневмовідцентрового сепаратора та обґрунтування параметрів робочих органів: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.05.11«Машини та засоби механізації сільськогосподарського виробництва» / Швидя Віктор Олександрович — Глеваха, 2012. — 18 с.
22. UA 48909 U (51) МПК (2009) МПК В07В 1/28. Вібраційно-відцентровий сепаратор / С.І. Малюта. — № u200910543 заявка 19.10.2009; опубл. 12.04.2010, Бюл.№ 7, 3 с.
23. UA 42128 U МПК (2009) МПК В07В 1/28. Машина для очищення зерна / С.І. Малюта. — № u200900282 заявка 15.01.2009; опубл. 25.06.2009, Бюл.№ 12, 3 с.
24. UA 63726 U МПК (2006.01) МПК В07В 1/28. Вібраційно-відцентровий сепаратор / С.І. Малюта. — № u201015338 заявка 20.12.2010; опубл. 25.10.2011, Бюл.№ 20, 3 с.
25. UA 79941 U МПК (2006.01) МПК В07В 1/26. Сепаратор зерна пневмовібровідцентровий / А. Н. Прилуцький. — № u 2012 12172 23.10.2012; опубл. 13.05.2013 Бюл.№ 9, 5 с.