Совершенствование конструкции пневматического семеочистителя УСМ

В данной статье приведены материалы о семеочистителях, применяемых в процессе первичной обработки хлопка-сырца и вариант по совершенствованию конструкции семеочистителя марки УСМ.

Ключевые слова: хлопка-сырца, целлюлозной промышленность, джинирования, линтерованию, делинтерованию, улюк, волокно, линт, семеочиститель, скорость витания, зубопланчатый барабан.

Хлопковые семена после джинирования подвергают на хлопкоочистительном заводе дальнейшей обработке: очистке семян от посторонних примесей, линтерованию, делинтерованию, сортировке и обеззараживанию. Последние два процесса касаются лишь посевных семян [1].

Часть посторонних примесей, содержащихся в хлопке-сырце, не уходит с волокном и улюком при джинировании, а выделяется вместе с семенами, засоряя их.

Семена после джинирования бывают засорены крупным песком, сором пылью, случайно попавшими металлическими предметами и мелкими камешками. Кроме того в массе семян встречаются неполноценные семена, которые в процессе транспортировки винтовыми конвейерами и элеваторами и дальнейшей обработки могут дробиться и повышать засоренность вырабатываемого линта. В массе семян могут также содержаться и отдельные дольки хлопка-сырца, провалившиеся с семенами в сборный конвейер, отводящий семена от батареи джинов при очистке рабочих камер.

Особенно подвержены засорению семена хлопка-сырца машинной уборки, их засоренность больше, чем хлопка-сырца ручного сбора. Требования, предъявляемые к качеству семян, вызывают необходимость организации усиленной очистки их от посторонних примесей до процесса линтерования, чтобы предупредить переход этих примесей в линт [2]. Засоренность семян, поступающих для линтерования, является одним из главных источников засорения линта. А степень чистоты линта и делинта является очень важным фактором, особенно, если линт предназначена для использования в целлюлозной промышленности.

Очистка семян после джинирования в непрерывном процессе позволяет не только снизить засоренность линта, но и предохраняет зубья пил линтеров от повреждения и преждевременного износа.

Для очистки семян от посторонних примесей устанавливают перед каждой батареей линтеров пневматические и пневмомеханические семеочистители различной марки, в том числе пневматический семеочиститель УСМ (рис.1), работающий на всасывающей линии пневмотранспортной установки для транспорта семян. Этот семеочиститель по сравнению с другими имеет малые габаритные размеры, прост в обслуживании, устойчив в работе и не требует установки семенных элеваторов для вертикальной транспортировки семян.

Рис. 1. Схема пневматического семеочистителя УСМ

Семена сборным конвейером батареи линтеров подаются в корыто питателя 1, где продвигаются лопастным барабаном 2 по лотку к щели 3 в боковине корыта, где равномерным слоем подхватываются воздушным потоком и по трубопроводу 4 транспортируется в осадочную камеру 5. При подъеме семян воздушным потоком вверх часть тяжелых примесей выпадает в нижнюю часть питающей шахты.

Полноценные семена из осадочной камеры с помощью козырков 6 и 7 сбрасываются в вакуум-клапан 8, а свободный пух, сорные примеси и щуплые семена по отсасывающему трубопроводу через вентилятор направляются в циклонную установку. Очищенные семена транспортируется конвейером 9.

Очистительный эффект семеочистителя УСМ по мелкому сору при очистке семян хлопка-сырца I и II сортов ручного сбора составляет 25 %. Улавливающий эффект по тяжелым примесям при массе камней 1,5–2,5 г — 91 %; 2,5–3,5 г — 99 %; 3,5 г и более — 100 %.

Повышение очистительной эффективности семеочистителя в дальнейшем при линтеровании способствует получению более качественного линта. С целью повышения очистительного эффекта семеочистителя УСМ, мы предлагаем в конструкцию внести некоторые изменения. В предлагаемую нами конструкцию семеочистителя вместо лопастного барабана 2 установлено зубопланчатый барабан. В этом барабане зубчатые планки расположены винтообразно для одновременной очистки и транспортировки семян к щели 3 в боковине корыта, а сама корыта перфорированная для удаления сорных примесей.

Предлагаемая нами конструкция семеочистителя повышает очистительного эффекта и способствует получению более качественного линта.

Эффективность работы проектируемого семеочистителя оценивается такими технологическими показателями, как очистительный эффект и поврежденность семян.

Семена из потока воздуха выделяются под действием силы тяжести в прямолинейных вертикальных отделителях или под действием силы своего веса G, который определяется по формуле

(1)

где диаметр эквивалентного шара семени;

объемная масса семени.

Оседанию семян в вертикальном потоке препятствует давление воздушного потока

(2)

где скорость воздуха относительно семян.

При некотором значении скорости воздуха семя может оказаться во взвешенном состоянии, в этом случае сила сопротивления движению равна весу семени или

(3)

откуда

(4)

где скорость витания семян.

Относительная скорость семени представляет собой разность абсолютной скорости воздуха и скорости выпадения семян . Считая, что скорость воздуха является величиной постоянной, под воздействием переменной величины изменяется скорость выпадения семян и относительная скорость .

Тогда формула (2) можно записать следующим образом:

(5)

Скорость витания определяется опытным путем, но может быть определена и расчетом. Основанием для подобного расчета, как указывалось выше, является равенство между весом семени и давлением воздушного потока .

Очистительный эффект характеризуется отношением количества выделенных семеочистителем сорных примесей к их количеству, находившемуся в исходном семени: