Разделение целевых фракций размола зерна в аэродинамическом потоке

IТуров А.К. Мезенов А.А.

Разделение целевых фракций размола зерна в аэродинамическом потоке.

В последние годы продолжалось интенсивное техническое перевооружение на промышленных мельзаводах и бурное строительство малых (до 50 тонн в сутки) мукомольных предприятий применяющихся в сельском хозяйстве. Некоторые хозяйства используют небольшие цехи и агрегаты, перерабатывающие зерно в муку размещая их на зерноскладах и в различных подсобных помещениях. Их особенность - ограниченность набора и числа применяемого оборудования, что снижает эффективность переработки, при этом уменьшается как общий выход муки, так и выход муки высшего сорта.

Не касаясь вопроса подготовки зерна к помолу проанализируем технологию производства муки. И здесь необходимо отметить важность процесса разделения продуктов размола особенно на предприятиях малой мощности так как их технологические возможности позволяют выделять целевые фракции только по геометрическим параметрам, так как это связано с установкой дополнительного технологического оборудования.

В связи с этим встает вопрос о выделении частиц измельченного зерна на фракции перед процессом сепарирования частиц на рассевах.

После измельчения зерна или промежуточных продуктов получают смесь частиц различной крупности. Самые мелкие частицы представляют собой готовую муку, которая должна быть выделена и направлена в соответствующий сорт. Остальные фракции различаются между собой не только по крупности, но и по качеству. Поэтому продукты измельчения разделяют на несколько фракций, каждую из которых направляют на определенную технологическую систему размола.

Существующий метод разделения разнородных по размерам частиц, полученных в результате поэтапного измельчения зерна, основан на процессах самосортирования и просеивания, осуществляемых на плоских ситах, совершающих круговые движения в горизонтальной плоскости, являющихся основным рабочим органом рассева. Все продукты, получаемые в дранном крупообразующем процессе, условно характеризуются проходами и сходами определенного номера сита.

Эффективность процесса сепарирования на ситовой поверхности, зависит от большого числа факторов: гранулометрического состава поступающей смеси и ее физико-механических свойств, температуры и влажности этих продуктов, удельной нагрузки на сито, материала и качества изготовления сита, размеров его отверстий, конструкции рассева, условий транспортирования смеси, кинематических параметров, способов очистки сит и др.

Для большинства продуктов измельчения зерна существует оптимальная толщина слоя разделяемой смеси, при которой осуществляется наиболее эффективное сортирование, в статике эта величина находится в пределах 12 - 18 мм, в динамике 15-24 мм. Если толщина слоя превысит рекомендуемые значения, то мы получим в сходовой фракции крупочных и дунстовых продуктов, что скажется в дальнейшем на зольности конечного продукта либо на недостаточном выходе и как следствие на его качестве.

В сложном технологическом процессе производства муки на современной мельнице широко применяется пневмотранспорт. В размольном отделении мельницы потоки воздуха облегчают работу рассевов ряда драных систем и создают возможность пневмосортирования крупок и дунстов, получаемых в технологическом процессе сортового помола пшеницы. Постоянно перемещаемые объемы воздуха с продуктом создают надежно действующую аспирацию, в результате чего снижается температура промежуточных продуктов помола. Последнее приводит к увеличению сыпучести продуктов и улучшению севкости сит рассевов, исключаются явления конденсации влаги на внутренних поверхностях вальцевых станков, самотеков, а также на ситах рассевов и связанной с этим клейстеризации.

Но указанные преимущества не вскрывают всех резервов, заложенных в пневматическом транспорте и его отдельных узлах. Объединение нескольких технологических операций в одном устройстве позволит повысить эффективность применяемого оборудования неразрывно связанного с протяженностью и особенностями технологических процессов на мельзаводе.

Характерной особенностью аэродинамического потока является его универсальность, которая выражается в способности, как транспортирования материалов так и выполнении технологических операций, а именно применение аэродинамического потока пневмотранспорта для осуществления разделения целевых фракций в технологическом процессе производства муки.

Одним из таких узлов в установках пневматического транспорта  на мукомольных мельницах является центробежный циклон отделитель, служащий для выделения продуктов размола зерна из воздуха, после отделителя продукты размола поступают на рассев.   

Решением задачи разделения частиц (различающихся в широком диапазоне гранулометрическими параметрами и аэродинамическими характеристиками) перед подачей на сита рассева предлагается центробежный циклон разделитель. В котором можно объединить несколько технологических операций помимо выделения перемещаемого материала из воздуха, осуществить разделение транспортируемого материала на фракции, что позволит решить ряд проблем: 1) уменьшить удельную нагрузку на рассев тем самым предотвратить уход ценных частиц в проход; 2) подобрать определенные параметры нарезки вальцевой пары таким образом, чтобы обработке подвергались частицы близких размеров, так чтобы не перегружать вальцовый станок.

Эффективность и четкость процесса разделения в пневмосепарационном устройстве центробежного циклона разделителя будет достигаться непрерывной и равномерной подачей неоднородной смеси, одновременным действием центробежной  силы и пленочно-воздушного потока на разделяемый материал.

Конструктивные достоинства центробежного циклона разделителя это компактность, простота, удобство регулирования. Это достигается за счет преобразования циклона отделителя в центробежный циклон разделитель, а он в свою очереть является простым, надежным и сравнительно дешевым и вводимые в него технические решения не потребуют координальных изменений, а следовательно и затраты на изменение конструкции будут  минимальны

Характерной особенностью аэродинамического потока является его универсальность, которая выражается в способности, как транспортирования материалов, так и выполнении технологических операций. Применение аэродинамического потока пневмотранспорта для осуществления разделения целевых фракций в технологическом процессе производства муки. Решает  вопрос расширения применения аэродинамического потока пневмотранспорта на агрегатной мельнице.