125554 (Технологическая операция очистки масличных семян от примесей)

_{Міністерство} освіти та науки України

Національний технічний університет

"Харківський політехнічний інститут"

Кафедра жирів

Контрольна робота з предмету:

"Технология отрасли"

Технологическая операция очистки масличных семян от примесей

преподаватель Попсуйшапка А.В.

студента групи ОЗ - 46, четвертого курсу

Чумака Сергея Ивановича

Харків - 2009

1. Технологические схемы, устройство и работа основных машин для очистки семян от примесей

Семена масличных культур, поступающие для переработки на предприятия маслодобывающей промышленности, представляют собой смесь, состоящую из семян основной культуры и различных примесей.

Все примеси в маслосеменах делятся на сорные, масличные и металлические.

К сорной примеси относят минеральную примесь (комочки земли, галька, песок и т.п.) и органическую примесь (остатки стеблей, листьев, оболочки семян и т.п.), поврежденные семена, семена всех других дикорастущих и культурных растений, пустые семена - без ядра.

К масличным примесям относят семена масличной культуры, обрушенные полностью или частично, изъеденные вредителями, битые, давленные, испорченные самосогреванием или сушкой, заплесневевшие, поджаренные с измененным цветом ядра; недозрелые, недоразвитые, щуплые; проросшие, с явными признаками прорастания; поврежденные морозами.

Металлические примеси по размерам и форме очень разнообразны: от мельчайших пылинок до кусков значительно превышающих размеры семян.

Важность технологической операции очистки масличных семян от примесей обусловлена тем, что ее проведение обеспечивает:

повышение стойкости семян при хранении;

улучшение качества вырабатываемой продукции;

улучшение работы оборудования, уменьшение его износа, повышение производительности;

рациональное использование полезной вместимости складов;

улучшение санитарного состояния в цехах и на территории предприятия.

Способы очистки семян основаны на различии свойств семян и примесей в зависимости от линейных размеров, аэро- и гидродинамических, электрических и магнитных свойств, формы, состояния поверхности и коэффициента трения. В соответствии с этим, для очистки семян от примесей применяется различное технологическое оборудование с использованием различных принципов очистки.

Основными методами очистки масличных семян от примесей являются следующие:

очистка семян от примесей, основанная на разделении смеси семян и ссора по величине и форме составляющих ее компонентов;

очистка семян, основанная на различии аэродинамических свойств семян основной культуры и примесей;

очистка семян от примесей механическими воздействиями с использованием метода удара и трения;

очистка семян от примесей путем мокрой обработки (мойки);

очистка семян от металлических (ферромагнитных) примесей, основанная на разнице их магнитных свойств.

Для более тщательной очистки семян от посторонних примесей в большинстве очистительных машин комбинируются различные методы очистки.

Отделение примесей, отличающихся от основной массы семян размерами, производится при помощи просеивающих машин; основным рабочим органом таких машин является система сит, которым сообщается тот или иной вид движения.

При сортировании смеси семян и примесей на сите получаются две фракции: проход, представляющий собой частицы, размеры которых меньше размеров отверстий сита, и сход - частицы, размеры которых превышают размеры отверстий сита.

Схема разделения продукта на сите изображена на рис.1.

Рисунок 1. Схема разделения продукта на сите.

Примеси, равные по размерам семенам, не могут быть отделенными на просеивающих машинах и составляют остаточную засоренность, с которой семена поступают на хранение или переработку.

Обязательным условием просеивания является движение смеси по ситовой поверхности. Для лучшего перемещения материала плоским ситам в просеивающих машинах придают слегка наклонное положение с углом наклона 10 - 15º.

Для предварительной очистки семян хлопчатника от посторонних примесей применяют машины, называемые буратами.

Бурат представляет собой цилиндрический или призматический многогранный барабан, поверхность которого обтянута штампованными ситами. Крепится барабан на валу с уклоном ≈ 1: 20 по длине и вращается вокруг своей оси с частотой около 20 об/мин. Если барабан имеет форму усеченного конуса, то вал устанавливается горизонтально, а уклон, необходимый для перемещения семян, создается благодаря уклону боковой поверхности барабана.

Технологическая схема работы бурата для очистки хлопковых семян показана на рис.2.

2. Технологические схемы работы бурата для очистки хлопковых семян

Семена по течке поступают внутрь вращающего барабана и уклона его граней перемещаются по направлению к противоположному концу. При вращении барабана семена поднимаются гранями на некоторую высоту, скатываются вниз, подхватываются следующей гранью и снова поднимаются вверх. В процессе такого движения семян в первой части барабана отделяются мелкие примеси, проходящие через сито с отверстиями малого диаметра. Продвигаясь вдоль барабана дальше, семена проходят через отверстия сит большего диаметра, а все крупные примеси идут сходом с конца барабана и по течке отводятся на специальный транспортер или в сборник ссора. Под барабаном бурата помещается двухходовой шнек, который перемещает в одну сторону мелкий сор, а в другую - семена, выводя их по течкам из машины.

Оптимальная частота вращения бурата составляет 20-26 об/мин. Производительность бурата с длиной барабана 5500мм и шириной грани 750мм составляет 120 т/сут семян хлопчатника, при этом удаляется 100% крупного и 50-60% мелкого сора.

При очистке масличных семян широко используется принцип пневматической сепарации, основанный на различии аэродинамических свойств семян и примесей. Поведение отдельной частицы в воздушном потоке зависит от ее:

веса;

формы;

размера;

положения по отношению к потоку и состояния поверхности частицы;

от скорости движения и состояния воздуха.

Основным условием разделения смеси семян и примесей в воздушном потоке является создание такой скорости воздуха, которая была бы больше скорости витания примесей и меньше скорости витания семян.

Пневматическая сепарация широко используется при разделении сыпучих продуктов, в частности при очистке масличных семян, так как она дает возможность хорошо отделить легкие органические примеси и минеральную пыль, а также семена многих сорных растений. Пневматическая сепарация применяется в качестве самостоятельного метода очистки и в сочетании с другими методами.

Машины, в которых используется сепарирование смеси семян и сора по различию их аэродинамических свойств, делятся на машины, работающие с переменным и постоянным количеством воздуха (рис. №3).

Рисунок 3. Схема действия машин: а - с открытым воздушным циклом; б - с замкнутым воздушным циклом; 1 - рабочая камера; 2 - вентилятор; 3 - осадочная камера.

В машинах, работающих при переменном количестве воздуха (с открытым воздушным циклом), воздух из окружающего помещения просасывается через рабочую камеру, где пересекает поток падающих семян и уносит легкие примеси и пыль в осадочную камеру. Здесь значительная часть примесей выпадает, а освобожденный от примесей воздух вместе с частью легких относов вентилятором выбрасывается в фильтр или циклон. К недостаткам машин, работающих с переменным количеством воздуха, относится главным образом необходимость очистки отработанного воздуха и установки для этих целей громоздких пылеулавливающих устройств.

В машинах, работающих при постоянном количестве воздуха (с замкнутым циклом), струя его, подаваемая вентилятором, пересекает в рабочей камере поток семян и уносит легкие примеси и мелкую пыль в осадочную камеру. Здесь примеси выпадают, а очищенный воздух тем же вентилятором возвращается в рабочую камеру. Таким образом, в этих машинах одно и то же количество воздуха перемещается по замкнутому циклу.

Большим недостатком машин с замкнутым воздушным циклом, вынуждающем с осторожностью подходить к их выбору является невозможность устранения выделения пыли в местах выхода очищаемого продукта из продувочных каналов, а также невозможность полностью улавливать пыль, циркулирующую вместе с воздухом.

Требования, предъявляемые в настоящее время к процессам очистки масличных семян, обуславливают совмещение в современных машинах двух и более принципов очистки. При комбинированном методе очистки семян от примесей наибольшее распространение получили воздушно-ситовые зерновые сепараторы, широко используемые при очистке семян подсолнечника, льна, конопли, сои, клещевины, рапса и других масличных культур.

В сепараторах разделение смеси семян и примесей производится на основе различия их размеров путем просеивания на ситах и одновременно на основе различия аэродинамических свойств - путем продувания воздухом. Кроме того, в современных сепараторах осуществляется улавливание ферромагнитных примесей из семян при помощи постоянных магнитов.

По характеру движения воздуха в аспирационном устройстве сепараторы делятся на:

сепараторы с открытым воздушным циклом или переменным объемом воздуха;

сепараторы с замкнутым воздушным циклом или постоянным объемом воздуха.

Рисунок 4. Технологическая схема сепаратора с открытым воздушным циклом.

Основные части машины: ситовой кузов I, аспирационное устройство II с приемной коробкой, вентиляторы III, приводной механизм IV.

Технологический процесс очистки семян в сепараторе протекает следующим образом. Семена поступают в приемную коробку 1, открывают своим весом загрузочные клапаны2 и равномерным слоем падают в канал первой продувки 3. воздух, засасываемый вентилятором 15 из помещения, пронизывает поток падающих семян и уносит легкие примеси в аспирационную камеру 14, где примеси осаждаются и выводятся из машины по наклонному лотку. Воздух, освобожденный от большей части аспирационных примесей, выбрасывается вентилятором в циклон или фильтр для улавливания легких относов, не отделенных в аспирационной камере.

Пройдя канал первой продувки, семена поступают в ситовой кузов, приводимый в возвратно-поступательное движение. В ситовом кузове семена попадают на приемное сито 4, задерживающее самые крупные случайные примеси, которые идут сходом и выводятся по лотку 5. Проход, представляющий собой основную массу семян и примесей, поступает на отсевное сито 6, где сходом идут крупные примеси, а семена и мелкие примеси - проходом.

На следующем, разгрузочно-сортировочном сите 7 осуществляется сортировка семян на две фракции по величине. Крупная фракция, идущая сходом, выводится из машины, а мелкие семена и сор попадают на нижнее подсевное сито 8. на подсевном сите мелкие семена отделяются от сора, семена идут сходом, а мелкие примеси, так называемый "подсев" - проходом. Освобожденные от крупных и мелких примесей семена, идущие сходом с разгрузочного и подсевного сита, преодолевая усилие выпускного клапана 11, поступают в канал второй продувки 10 и в нем продуваются воздушным потоком, создаваемым вентилятором 12. Легкие примеси, уносимые воздухом из семян, оседают в аспирационной камере 13 и выводятся из нее по лотку.

Очищенный от примесей воздух поступает в вентилятор и из него направляется в циклон или фильтр, где улавливаются легкие относы.

Выходя из канала второй продувки, поток семян попадает на плоскость постоянных магнитов 9, задерживающих металлические примеси.

Очищенные семена выпускаются из машины через нижнее отверстие аспирационного канала.

Среди, примесей, засоряющих масличные семена, встречаются минеральные, близкие или равные по своим размерам семенам. Такие примеси не могут быть отделены путем просеивания на ситах, а ввиду большой плотности они не могут быть отделены и при помощи аспирации. Кроме того, поверхность самих семян часто бывает загрязнена частицами земли, прилипающими к оболочке и трудно отделяемыми при помощи описанных ранее методов и машин. Удаление примесей такого рода производится в машинах, обрабатывающих поверхность семян механическими воздействиями - ударом и трением, с одновременной аспирацией выделяющихся пыльных частиц. Такой способ получил название сухой обработки или "сухой мойки" семян. Технологический эффект сухой обработки поверхности семян характеризуется в основном снижением зольности жмыха или шрота и снижением потерь масла с ними.

При обработке механическими воздействиями силы, действующие на семена, должны только разрушать примеси и отделять их от поверхности семян, но не разрушать оболочки последних.

К числу очистных машин, работающих с использованием механических воздействий на масличные семена, относятся обоечные, щеточные и сухомоечные машины.