Сито-воздушный сепаратор «ЛУЧ ЗСО» - лучшее решение в технике очистки зерна

Сито-воздушный сепаратор «ЛУЧ ЗСО» - лучшее решение в технике очистки зерна

Генеральный директор ООО «ОЛИС», к.т.н. Верещинский А.П.

"Хранение и переработка зерна" - №1 2009 год

     Сепарирование является одной из самых важных операций в процессах выращивания, хранения и переработки зерна. Степень очистки и классификации семенного материала во многом влияют на урожай.  Степень разделения зернового вороха после уборки определяет стабильность качества зерна при хранении. Очистка зерна на мукомольных и крупяных заводах предопределяет качество готовой продукции. Выбор способа сепарирования зависит от основных признаков различия частиц компонентов, которые необходимо разделить. Однако, в любом случае, любое зерно в обязательном  порядке подлежит очистке в сито-воздушных сепараторах, состоящих, соответственно, из воздушного и ситового сепараторов. При очистке в воздушном сепараторе поток воздуха,  продувая зерно, уносит легкие примеси. Таким образом, от основного зерна отделяются части стеблей и колосьев, полова, семена сорных растений, щуплые, изъеденные вредителями зерна, пыль и т.п. Широкое распространение получили аэродинамические машины для подготовки посевного материала сепарирующая машина Алмаз (модельный ряд МС-4/2, МС-10/5, МС-20/10, МС-40/20, МС-50/30, МС-100/70) и сепаратор САД (модельный ряд САД-4, САД-5, САД-10, САД-30, САД-40, САД-50, САД-100, САД-150). Просеивание зерновой массы в ситовых сепараторах на ситах обеспечивает разделение по геометрическим размерам (толщине и ширине). Так зерно  очищают от крупных и мелких примесей, а также калибруют по фракциям крупности. По конструктивному исполнению основных рабочих органов ситовые сепараторы разделяются на сепараторы с плоскими или цилиндрическими ситами. К сепараторам с плоскими ситами относятся сепаратор БИС, сепаратор БЛС и сепаратор БСХ (модельный ряд А1-БИС-12, А1-БИС-100, А1-БИС-150; А1-БЛС-12, А1-БЛС-16, А1-БЛС-100, А1-БЛС-150; БСХ-3, БСХ-12, БСХ-16, сепаратор БСХ-100 (БСХ-100), БСХ-200, БСХ-300). В свою очередь, цилиндрические сита могут быть выполнены в виде вертикальных ситовых цилиндров или горизонтально расположенных ситовых барабанов. К сепараторам с вертикальным ситовым цилиндром относится сепаратор БЦС (модельный ряд БЦС-25, БЦС-50, БЦС-100).  
     Реализация процесса просеивания на плоских ситах и в вертикальных ситовых цилиндрах требует приведения их в колебательное движение, что достигается использованием различных колебательных и вибрационных приводов. Генерируемые  колебания через опоры и подвески передаются на станины сепараторов,  а затем на строительные конструкции. Вызываемые, таким образом, динамические нагрузки и резонансные явления весьма существенны, что  требует соответствующего усиления фундаментов, колон, балок и других элементов строительных сооружений, а также высокую степень их жесткости. Таким образом, сепараторы с плоскими или вертикальными цилиндрическими ситами отличаются сложностью привода, требуют высокой прочности и жесткости подвижных элементов и станин, что снижает их надежность. Генерируемые колебания  в виде шума и вибраций создают вредные воздействия на обслуживающий персонал. Кроме того, для установки таких сепараторов необходимо возведение материалоемких строительных конструкций, что требует значительных затрат. 
       Перечисленных недостатков лишены сепараторы с горизонтально расположенными ситовыми барабанами. В таких сепараторах подлежащее очистке зерно подается внутрь вращающегося барабана, двигается от входа к его выходу под действием подпора и небольшого наклона.  При перекатывании по ситовой поверхности, зерно просеивается через сита. Часть зерна, что не прошла сквозь сито поступает на следующее сито и в конце барабана выводится сходом. Для такой организации просеивания колебания рабочих органов не требуются. Выполнение условий просеивания обеспечивается только лишь вращением барабана вокруг своей оси на малых оборотах. Следовательно, в сепараторах рассматриваемого типа динамические нагрузки на рабочие органы, станины, а также строительные конструкции практически отсутствуют. Такие сепараторы значительно проще, надежнее, а также могут быть установлены и смонтированы с гораздо меньшими затратами. Следует отметить, что в отличие от плоских сит, применение цилиндрических  ситовых барабанов создает условия для использования простых, надежных и очень эффективных средств очистки сит, что является залогом эффективности сепарирования. 
      Приведенные преимущества давно и хорошо известны, т.к. машины с горизонтально расположенными вращающимися ситовыми барабанами широко применялись в нашей стране ранее.  Отечественные  исследователи еще в середине прошлого века достаточно хорошо обосновали теорию и изучили практику их работы.  Вместе с тем, в силу конструктивных особенностей площадь ситовой поверхности таких машин используется лишь на 30%. Поэтому, при тождественной производительности они более габаритны по сравнению с машинами других рассмотренных типов. Указанный аргумент явился достаточной причиной для исчезновения таких машин в нашей стране в последние десятилетия советского периода. Однако в европейских странах подобные машины производятся до настоящего времени, например компаниями «Cimbria», Дания,  «Denis», Франция  и с успехом используются переработчиками зерна во всем мире. Теперь и у нас пришло время считать.  По нашему мнению, в модернизации и внедрении машин именно такого типа лежат  наилучшие решения по оснащению современного отечественного сельского хозяйства и переработки  надежными, простыми, эффективными и не дорогими средствами очистки зерна.
      Наше предприятие, обладая необходимым научно-техническим и производственным потенциалом, специализируется на разработке и внедрении  технологий и машин по переработке зерна. Поэтому, в результате исследовательских поисков специалистам нашего предприятия удалось найти действенные способы увеличения коэффициента использования площади ситовой поверхности сепараторов с горизонтально расположенными вращающимися  барабанами в 1,5 раза. Указанные новации явились серьезным основанием для  создания сито-воздушного сепаратора нового уровня. Кроме того, творческая проработка опыта  воздушного  сепарирования также позволила  найти свои рациональные зерна. В результате нами создана конструкция сито-воздушного сепаратора «ЛУЧ ЗСО»,  которая в силу названных выше причин эффективнее и  производительнее аналогов.
      Наше предприятие разработало и поставило на серийное производство модельный ряд таких сепараторов разной производительности (Фото). Их технические характеристики представлены в таблице.  

Фото. Общий вид сепаратора ЛУЧ ЗСО

Технические характеристики: 

Модель

Количество
секций
ситового
барабана,
шт

Диаметр
ситового
барабана,
мм

Мощность
электро-
двигателей,
кВт

Габаритные
размеры, мм

Масса,
кг

Предвари-
тельная
очистка,
т/час

Первичная
очистка, 
т/час

Вторичная
очистка
(сортировка,
калибровка), 
т/час

ЗСО-25

3

630

7,35

3400
х2000
х3290

1674

25

10

5

ЗСО-40

4

630

7,35

4155
х2000
х3345

1924

40

25

6,5

ЗСО-50

3

900

8,1

3400
х2355
х3590

2600

50

30

7,5

ЗСО-75

4

900

8,1

4165
х2345
х3500

2700

75

50

10

ЗСО-100

3

1260

12,6

4500
х2820
х3975

3550

100

50

15

ЗСО-150

4

1260

12,6

5565
х2675
х4050

4350

150

100

20

ЗСО-200

5

1260

19,6

6650
х2780
х4060

5670

200

150

25

ЗСО-300

5

1600

23,1

6650
х2970
х4385

6700

300

200

30

      Сепараторы могут комплектоваться воздушными сепараторами, как с замкнутым, так и с разомкнутым циклами движения воздуха (Рис.1). При замкнутом цикле воздух из рабочей зоны поступает в осадочную камеру, где очищается от унесенных примесей и подается обратно, в рабочую зону. Отделенные примеси выводятся наружу через клапан шнековым транспортером. Воздух приводится в движение встроенным в машину вентилятором.  Таким образом, воздух используется многократно без подвода его в машину извне и выброса в атмосферу, а сам сепаратор имеет компактный вид без воздуховодов и дополнительных частей. При разомкнутом цикле воздух в рабочую зону поступает  извне, и после очистки выбрасывается в атмосферу. Сепараторы с разомкнутым циклом воздуха также содержат осадочную камеру, в которой отделяются крупные примеси. Однако во избежание выбросов пыли  отработанный воздух  должен, в обязательном порядке, пройти дополнительную очистку. Сепараторы такого типа конструктивно проще, но требуют дополнительной установки циклонов и вентилятора. Обычно такие сепараторы  используют в случае необходимости отбора очень мелких частиц и пыли.   При разработке сепараторов особое внимание уделялось  обеспечению надежности  механизмов регулирования  воздушных режимов, а также удобству визуального контроля эффективности работы.

Рис. 1  Схемы очистки зерна в воздушном сепараторе 

        Очистка  зерна в ситовом цилиндре возможна по нескольким наиболее часто используемым схемам (Рис.2). К конструктивным особенностям ситового сепаратора следует отнести то, что приводной мотор-редуктор смонтирован прямо на валу барабана и снабжен реактивной тягой с амортизатором. Такое решение сильно упростило конструкцию привода, повысив надежность всего изделия.   Вал барабана полностью разборный и  в случае необходимости, как и все другие узлы барабана, может извлекаться из машины по частям. Для обеспечения регулировки наклона оси барабана его вал установлен в специальных подшипниках, вынесенных за пределы рабочей зоны, что позволяет контролировать их состояние даже в процессе работы, и защищает от воздействия пыли.  Разработанный и внедренный новый надежный способ крепления сит прост и рассчитан на использование обычных перфорированных полотен стандартных размеров, не требует их предварительной набивки на рамки или крепления к ним каких-либо крючков, зажимов и т.п. Замена всех сит даже на сепараторе самого большого типоразмера выполняется двумя работниками за время, не превышающее одного часа. Специальная конструкция крепления элементов очистки сит автоматически подстраивается под любой угол наклона барабана, а «плавающая» их подвеска обеспечивает высокую эффективность очистки.

 Рис. 2 Схемы очистки зерна в ситовом сепараторе 

      Электрическая часть сепараторов выполнена в соответствии с требованиями защищенности элементов по IP54, содержит все необходимые блокировки для обеспечения безопасности персонала, а также немедленной остановки при возникновении аварийных режимов работы. При комплектации сепараторов нами предусмотрено использование всех подшипниковых узлов, приводов и электрических компонентов только европейских производителей с высокой репутацией, что исключает случайные поломки и ремонты.
      Таким образом, сито-воздушные сепараторы «ЛУЧ ЗСО» являются достойной заменой множеству выработавших свой ресурс зерноочистительных машин на токах, элеваторах и других объектах переработки зерна, а также достойной альтернативой морально устаревшим видам оборудования при создании новых производств.