Bazele teoretice ale procesului de strecurare

Bazele teoretice ale procesului de strecurare

Clasarea este operaia de separare n clase granulometrice (pe baza dimensiunilor particulelor) a particulelor din amestecurile eterogene polidisperse de tip solid solid, ele aparinnd unei aceleiai categorii de

material.

Clasele granulometrice sunt difereniate ntre ele din punct de vedere granulometric.

Scopul operaiei de sortare poate fi:

separarea granulelor a cror dimensiuni depesc o limit

superioar;

separarea granulelor a cror dimensiuni nu ating o limit

inferioar;

separarea granulelor a cror dimensiuni se afl ntre dou limite;

separarea granulelor n mai multe fraciuni granulometrice

Clasarea mecanic se face pe baza dimensiunilor particulelor, se

poate realiza n dou moduri:

separarea pe baza diferenei de mrime sau form dintre particulele amestecului eterogen. n cadrul operaiei particulele trec sau nu trecprin ochiurile suprafeei de separare. Operaia poart denumirea de cernere iar aparatele cu care se execut operaia se numesc site.

separarea pe baza diferenei de lungime a particulelor din amestecul

eterogen. Operaia poart denumirea de triere iar aparatele cu care se

execut operaia se numesc trioare.

Clasarea pneumatic se bazeaz pe proprietile aerodinamice diferite (viteze de plutire diferite) ale particulelor din amestecul eterogen, ca urmare a formei i densitii diferite ale particulelor; Clasarea hidraulic se bazeaz pe diferena de densitate a particulelor din amestecul eterogen solid solid, introdus ntr-un mediu lichid (separarea boabelor de mazre cu diferite faze de maturare, ntr-un mediu de ap srat).

Sortarea - separarea particulelor dintr-un amestec eterogen solid solid

pe baza apartenenei lor la o anumit categorie de material (pe sorturi de

constitueni). Separarea se poate realiza pe baza diferenelor dintre valorile

constantelor fizice sau chimice (densitate, culoare, proprieti superficiale

ale suprafeei, susceptibilitate magnetic, solubilitate, afiniti chimice etc.).

Principii fizice:

sortarea pe baza diferenei de form a particulelor , operaia purtnd denumirea de triere (separarea din seminele de gru, care au o form alungit, a seminelor de neghin, care au o form sferic);

sortarea pe baza susceptibilitii magnetice diferite; operaia poart denumirea de sortare magnetic (separarea materialelor metalice din masa cerealelor care trebuie s intre ntr-un proces tehnologic de prelucrare)

sortarea particulelor pe baza diferenei de culoare a particulelor;

operaia poart denumirea de sortare dup culoare sau fotoelectric

Calibrarea - separarea dup mrime a diferitelor produse. Se aplic att pentru

sortarea legumelor i fructelor ct i pentru seminele diferitelor culturi agricole.

Numrul de fraciuni este determinat de numrul de site n ciur.

Dimensiunea particulelor fraciilor obinute este determinat de dimensiunile ochiurilor sitelor; Eficiena procesului de cernere este dependent de capacitatea ciurului de a extrage din masa total a particulelor, dimensiunile geometrice a crora sunt mai mici ca dimensiunile ochiurilor sitei

n care u este masa particulelor care au trecut prin sit;

d masa total a productului;

c masa particulelor rmase pe sitCernut fracia care a trecut prin orificiile sitei;

Refuz fracia care a rmas pe sit.Parametrii principali ai suprafeei de cernere sunt:

Diametrul convenional al orificiilor sitei, n mm;

Coeficientul seciunii vii a sitei;

- Suma ariilor tuturor orificiilor, n m2Atot- Aria total a sitei, n m2 Capacitatea specific a sitei q, n kg/m2.

CERNERE- Operaia cu caracter mecanic prin care se realizeaz separarea n fraciuni granulometrice a unor amestecuri polidisperse de granule i/sau pulberi pe baza diferenei de form i de dimensiune ale particulelorUtilajul de cernere (ciurul) poate fi clasificat n funcie de diferii criterii:

forma geometric a suprafeei sitei;

poziia axului de acionate;

micarea imprimat suprafeei sitei;

materialul din care este confecionat suprafaa de cernere;

Metoda de ciuruire;

Mecanismul de acionare;

Modul de curare a sitelor etc.

n funcie de forma geometric a suprafeei sitei se deosebesc:

suprafee plane;

suprafee cilindrice;

suprafee conice;

suprafee hexagonale;

suprafee paraboloidale, etc.n funcie de micarea imprimat suprafeei de cernere se ntlnesc:

n funcie de poziia axului de acionare se clasific n:

-suprafee de cernere cu ax orizontal;

Separarea are loc sub aciunea forei de greutate

-suprafee de cernere cu ax vertical;

Separarea are loc sub aciunea forei centrifugale

Separarea se realizeaz prin intermediul unor suprafee de separare:

grtare;

ciururi, site:

table perforate;

esturi metalice sau textileGRTARE-realizeaz separarea din masa amestecului eterogen a corpurilor de mari dimensiuni;

ele trebuie s prezinte o construcie robust.

Grtarele sunt formate din bare sau rulouri paralele i echidistante, fixate pe supori transversali, formnd ntre ele fante egale.

SITE I CIURURI

sit suprafee de separare care au orificiile cu diametrul sau latura mai mici de 1mm,

ciur suprafee de separare la care orificiile au dimensiunile mai mari de 1 mm.

table perforate;

esturi metalice sau textile

Descrise i clasificate conform STAS 7445/1 i 7445/2-74.

Sunt realizate prin:

tanare

frezare

electroeroziune orificii cu dimensiunea de pn la 15 m(22.000 de orificii / cm2) .

Materiale: oelul carbon (OL 34, OL42), oelul inoxidabil, alam, cupru, zinc, aluminiu etc.

Condiii:

trecerea facil a particulelor prin orificii, dimensiunea minim a

orificiilor s fie mai mare dect grosimea tablei, (grosimea

tablelor este de 0,58,0 mm, iar diametrul sau latura orificiului

este cuprins n domeniul 0,5125 mm).

pentru a se evita nfundarea orificiilor, acestea se execut

evazate, nspre partea inferioar, cu un unghi la vrf de 140.

forma i dispunerea orificiilor se adopt n funcie de forma

particulelor i de obiectivele operaiei de cernere.

Tablele perforateForma orificiilor: circular (a), dreptunghiular (b), dreptunghiular cu

laturile mici rotunjite (c), triunghiular (d), ptrat (fig. d) rombic (e).

Orificiile circulare sunt caracterizate printr-o singur dimensiune - diametrul realizeaz separarea particulelor dup lime sau grosime;

trecerea prin orificii a particulelor de form alungit este posibil numai

dac acestea se dispun perpendicular pe planul suprafeei de separare

particulele trebuie s se deplaseze n salturi pe suprafaa sitei.

Orificiile alungite cu forma de dreptunghi sau dreptunghi cu laturile mici alungite,

Orificiile sunt caracterizate prin dou dimensiuni: lungime i lime.

Realizeaz separarea dup cea mai mic dimensiune a particulelor:

grosime sau lime.

Lungimea orificiului este de cteva ori mai mare dect cu dimensiunea cea mai mare a particulelor.

Pentru a se realiza separarea particulele se pot deplasa pe suprafaa sitei prin alunecare, rostogolire sau n salturi.

Montare: axa longitudinal a orificiilor s fie orientat pe direcia de deplasare a materialului.

Coeficientului suprafeei utile: raportul dintre suprafaa liber (egal cu aria tuturor orificiilor suprafeei de cernere) i aria total a suprafeei de cernere.

Pentru o aceiai form a orificiilor depinde de: dimensiunile orificiilor ;

Orificiile cu seciunea triunghiular, ptrat sau rombic

se utilizeaz n cazul n care limea intervalului de clas adimensiunilor particulelor dintr-un sort, sunt mult mai largi.

Caracteristici: raportul procentual dintre dimensiunea minim i maxim

a orificiului este de cca. 40% particulele se pot aeza ntr-o infinitate de

poziii ntre cele dou limite:

n cazul orificiilor ptrate: n lungul laturii ptratului sau n lungul diagonalei,

raportul ntre cele dou dimensiuni fiind de 1/2.

n cazul orificiilor triunghiulare: n lungul laturii triunghiului sau pe direcia

nlimii, raportul ntre cele dou dimensiuni fiind de 1:3 /2.

esturi:

metalice fire de srm cu seciune circularmateriale: oelul carbon, oelul aliat sau nalt aliat,

alama i bronzul

fosforos.

nemetalice fibre textile materiale:

mtasea natural, dimensiunile orificiilor sunt cuprinse n intervalul 0,0830,197 mm; pentru a se evita deformarea sitei se apreteaz cu gelatin acid oleic i acid acetic; le confer o rigiditate sporit, un aspect lucios i reduce higroscopicitatea.

Sitele din mtase sunt utilizate n industria morritului (la sortarea griurilor i la cernerea finii), n industria amidonului, n industria prelucrrii laptelui (pentru producerea laptelui praf)

fibrele sintetice (nylon, sterlon, capron etc) prezint rezisten mecanic i la uzur mai ridicat, prezint inconvenientul c se electrizeaz: n medii ncrcate cu praf prezint pericol de explozie ; rein particulele de dimensiuni mai mici, care au trecut prin ochiurile sitei, micoreaz capacitatea de cernere a sitei.

Capacitatea de cernere

coeficientului suprafeei utile - dimensiunea ochiului sitei

- grosimea firului

Mrimea ochiurilor sitei

prin indicarea numrului de ochiuri pe unitatea de lungime;

prin indicarea numrului de ochiuri pe unitatea de suprafa;

printr-un numr cod al sitei (STAS 1077):

un ciur cu dimensiunea ochiului de 5mm se simbolizeaz cu Nr 5;

o sit cu dimensiunea ochiului de 0,06 mm se simbolizeaz prin Nr 006.

EMBED Equation.3 esturile pentru site sunt definite complet dac sunt precizate:

numrul de fire pe unitatea de lungime (n cm sau n ol);

grosimea firului din care este realizat estura,n mm;

natura materialului esturii;

masa unui metru ptrat de estur, n kg/m2;

limea esturii, n m.

METODE DE REALIZARE A OPERAIEI DE CERNEREFluxul de alimentare este divizat n: refuz sau curentul superior;

cernut sau curentul inferior.

Obinerea a n fraciuni granulometrice:

metoda cernuturilor

< <

a >b > c > d

metoda refuzurilor

> >

a < b < c < dFACTORI DE INFLUEN REFERITORI LA MATERIALUL SUPUS CERNERII

1a. Natura materialului

1b. Forma particulelor

1c. Granulometria materialului

Suprafaa liber a ochiului siteiProbabilitatea teoretic pentru ca particulele deun anumit diametru d, care cad perpendicular pe suprafaa sitei, s treac prin ochiurile suprafeei de separare:

Dac pentru trecerea prin ochiurile sitei a unei o particule de diametru d sunt necesare N salturi, probabilitatea

Daca =xl/1000

Daca =0.(9)

Probabilitatea de cernere a particulelor aparinnd unei clase de dimensiuni ca suma produselor dintre probabilitatea de trecere a particulelor din fiecare clas de dimensiuni i coeficientul densitii de repartiie pentru acea clas

coefficient de cernere a materialului

Particulele care au dimensiunile d < 0.7 xl, trec uor prin ochiurile sitei;

Particulele cu dimensiunile d > 1,5 xl, rmn n curentul superior (refuz) i se deplaseaz rapid n lungul suprafeei de separare spre locul de colectare a refuzului;

Particulele care au dimensiunile cuprinse ntre limitele (0,7 xl < d < 1,5 xl), produc dificulti n realizarea operaiei de cernere.

Factori de influen referitori la materialul supus cernerii

A. Forma orificiilor se adopt n funcie de forma geometric a particulelor:

pentru particulele apropiate de forma sferic se

recomand utilizarea sitelor cu orificii circulare sau ptrate;

pentru particulele de form geometric neregulat se recomand utilizarea sitelor cu orificii alungite (dreptunghiulare).

B. Dimensiunile orificiilor influeneaz asupra randamentului operaiei de cernere,

randamentul scznd pe msura micorrii dimensiunii orificiilor.

C. Dimensiunile sitei. Dimensiunile sitei se aleg n funcie de granulometria particulelor care formeaz amestecul eterogen

Se consider dou volume egale de particule de aceiai form. Primul volum are N particule de diametru D iar al doilea volum are n particule de diametru d

, din V1=V2, i dac d