Нові напрями підвищення ефективності роботи зернових пневмосепараторів
На сьогоднішній день Україна є одним з найбільших виробників зерна та входить у трійку світових експортерів зернових культур, що суттєво впливає на економічний стан держави та її продовольчу безпеку. Проте, незважаючи на збільшення обсягів вирощування зернових, для забезпечення конкурентоспроможності вітчизняної зернової продукції на внутрішньому і зовнішньому ринках зерна, пріоритетними є її якість, яка здебільшого не відповідає вимогам стандартів до чистоти продовольчого зерна.
Необхідність швидкої обробки свіжозібраного зернового вороху, в багатьох випадках значно засміченого й вологого, обумовлює специфічні вимоги до сепараторів попереднього очищення. Вони мають бути в 2-3 рази продуктивнішими, ніж наступні машини в поточній лінії, і очищувати ворох із вихідною вологістю до 35% і вмістом домішок — до 20%, в тому числі крупних — до 5%. Втім, повнота виділення домішок має бути не менш ніж 50%, а втрати зерна — не більше як 2%.
Передумови збільшення виробництва зерна та зазначені вимоги обумовлюють необхідність впровадження новітніх технологій виробництва зерна, які здатні забезпечити високу якість очищення та відповідність його кондицій за чистотою та вологістю.
Попереднє та первинне очищення зерна в господарствах у багатьох випадках проводять за допомогою зерноочисних комплексів ЗАВ-20 та очисників вороху ОВП-20, ОВС-25. Для калібрування та підготовки насіннєвого матеріалу в господарствах широкого застосування набули повітряні сепаратори САД («НПФ “Аеромех”») продуктивністю від 4 до 150 т/год, а також сепаратори марки ІСМ (Харківський завод зерноочисного обладнання) продуктивністю від 5 до 200 т/год.
На зернопереробних підприємствах широко використовують стаціонарні повітряні сепаратори марки АСХ продуктивністю від 2,5 до 10 т/год та БСХ продуктивністю від 3 до 100 т/год (Хорольський механічний завод).
Незважаючи на паспортні технічні характеристики зазначених сепараторів, на практиці їхні показники суттєво знижуються, що не дає змогу отримати потрібну якість зерна для подальшої обробки або реалізації.
Основною причиною зменшення показників якості очищення зерна є низька ефективність повітряної сепарації, внаслідок чого знижується й якість решітного очищення та машини в цілому.
Через складність пневмосепараційного процесу важливим його завданням є забезпечення максимально однакових умов розділення частинок зернового матеріалу, в результаті чого можна отримати його високу якість.
Вагомим чинником, який має вплив на якість пневмосепарації, є нерівномірність поля швидкостей повітряного потоку, що виникає внаслідок збільшення аеродинамічного опору в зонах введення та виведення матеріалу.
Досягти зменшення впливу цього фактору можна шляхом використання живильних пристроїв, які зменшують опір повітря в зоні сепарації за рівномірної подачі зернового матеріалу та, як наслідок, сприяють вирівнюванню поля швидкостей повітряного потоку.
На основі аналізу досліджень пневмосепарації на кафедрі сільськогосподарського машинобудування Центральноукраїнського національного технічного університету розроблені повітряні сепаратори, в яких застосовано живильні пристрої з багатоструменевим та багаторівневим способом введення зерна в пневмосепараційний канал. В результаті використання багатоструменевого способу забезпечується розділення суцільного вхідного зернового потоку на декілька струменів, які утворюються за допомогою ділильників, що встановлюють перед введенням в повітряний канал.
За застосування багаторівневого введення відбувається розділення зерна на декілька обмежених за продуктивністю потоків, які надходять у різні робочі зони по висоті пневмосепараційного каналу, що дозволяє рівномірно розподіляти матеріал в зоні сепарації пневмосепараційного каналу. Це сприяє зниженню опору повітряному потоку в зоні введення і виведення зернового матеріалу та вирівнюванню швидкостей.
Багатоструменевий спосіб введення зернового матеріалу реалізований на зерноочисній машині ЗМПІ-10 «Дельта», виробничі випробування якої дали змогу встановити, що за очищення вороху пшениці та продуктивності 10 т/год, ефективність очищення становить 65-70%, із припустимим вмістом повноцінного зерна у відходах не більше ніж 2%.
За результатами господарчих випробувань дослідного пневмосепаратора з багаторівневим живильним пристроєм визначено, що завдяки використанню запропонованого вдосконалення пневмосепараційного каналу підвищується якість очищення на 14-22% у порівнянні з базовим сепаратором А1-БМС-6.
Перевага запропонованих конструкцій живильних пристроїв полягає в тому, що для їхньої реалізації в діючих пневмосепараторах із вертикальними повітряними каналами потрібні незначні конструктивні зміни.
Отже, для підвищення ефективності роботи сепараторів насамперед потрібним є інтенсифікація повітряної сепарації шляхом розробки або модернізації конструктивних елементів, які забезпечують рівномірну та тонкошарову подачу зернового матеріалу в повітряний канал.
Також читайте: