Tema 02 2 Sitele

Instalaţiile de cernere a făinii

1. Suprafeţe de cernere;2. Maşini de cernut făina;3. Noţiuni teoretice ale procesului de cernere;4. Calculul maşinilor de cernut făina.

1. Suprafeţe de cernere

Suprafeţele de cernere pot fi clasificate în funcţie de diferiţi criterii:

forma geometrică a suprafeţei;

poziţia axului de acţionate;

mişcarea imprimată suprafeţei;

materialul din care este confecţionată suprafaţa de cernere.


În funcţie de forma geometrică a sitei se deosebesc:

suprafeţe plane;

suprafeţe cilindrice;

suprafeţe hexagonale;

suprafeţe conice;

suprafeţe paraboloidale, etc.

În funcţie de mişcarea imprimată suprafeţei de cernere se întâlnesc:

suprafeţe de cernere fixe;

suprafeţe de cernere cu mişcare de rotaţie plană;

suprafeţe cu mişcarea circulară;

suprafeţe de cernere cu mişcarea de vibraţie .


În funcţie de poziţia axului de acţionare se clasifică în:

suprafeţe de cernere cu ax vertical;

suprafeţe de cernere cu ax orizontal.


În funcţie de materialul din care este confecţionată suprafaţa de cernere:

site metalice;

site din textil;

din mătase naturală;

din capron.


Sitele metalice

Sunt confecţionate din:

sârmă de oţel zincat,

sârmă de oţel cupru,

sârmă de oţel bronz sau bronz fosforos

foi de metal prin ştanţare.

În general ele se folosesc la cernerea refuzurilor, adică al particulelor cu mult înveliş, care ar provoca uzura prea rapidă a sitelor textile şi nu sunt indicate la cernerea făinurilor şi grişurilor, deoarece au o suprafaţă aspră, iar ochiurile nu sunt uniforme din cauza îndoiturii sârmei.

Avantajele mătăsurilor se manifestă prin:

•elasticitate înaltă;

•rezistenţă înaltă;

•nu percepe căldura eliminată se produsul supus cernerii;

•posedă o suprafaţă netedă.

Dezavantajele sitelor de mătase sunt:

•uzura relativ rapidă în rezultatul acţiunii particulelor măşcate;

•la umidităţi ale aerului 10...13 % mătasea poate absoarbe până la 30 % umiditate mărindu-se în diametru şi ca rezultat, micşorând dimensiunile ochiului sitei;

•durata de funcţionare este de numai 6 luni


Sitele din mătase naturală

Avantajele sitelor din capron:

•umiditatea aerului şi a produsului nu influenţează parametrii sitei;

•rezistenţa capronului este mult mai mare ca a mătăsurilor şi deci, se pot folosi fibre mai subţiri ce permite mărirea ariei secţiunii vii.

•durata de exploatare a sitelor de capron este de trei ori mai mare ca cea de mătase iar sine costul este de 3…4 ori mai mic.

Dezavantajul principal este încălzirea de la căldura eliminată de către produsul supus cernerii şi ca rezultat, modificarea dimensiunilor orificiilor sitei


Sitele din mătase naturală

2. Maşini de cernut făina

Sita plană

7

6

5

4

3

2

1

8 9 1 0

11

1 2

1 3

1 – cutie colectoare; 2 – arbore; 3 – tub flexibil; 4 – balast; 5 – arbore cotit; 6 – rulmenţi; 7 – sită; 8 – canal de aspiraţie; 9 – caroserie; 10 – racord; 11 – tije, 12 – motor electric; 13 – transmisie prin curea trapezoidală.


Buratul piramidal

1 2 3 4 5 6

9 8

10 71 – racord; 2 – melc; 3 – tambur; 4 – arbore; 5 – spiţă; 6 – corp; 7 – scut; 8 – magneţi; 9 – şnec; 10 – lagăre de alunecare.


Cernător cu sită cilindrică fixă

2

1

3

5

6

11

128

4 910

16

b)

1315

14

a)

1 – buncăr; 2 – reşou de protecţie; 3 – şnec; 4 – site centrifugale; 5 – separator de impurităţi metalice; 6 – mecanism de acţionare; 7 – elice; 8 – sită cilindrică; 9 – palete verticale; 10 – ghidaje înclinate; 11 – con; 12 – sită cilindrică; 13, 14 – semicilindri; 15 – manta;16 – acumulator.

3. Noţiuni teoretice ale procesului de cernere

Sita plană

Deplasarea relativă a materialului pe sita plană se asigură imprimând sitei o mişcare oscilatorie cu ajutorul unui mecanism de bielă-manivelă sau al unui mecanism cu excentric.

Regimul de funcţionare al sitei trebuie să imprime materialului o mişcare relativă corespunzătoare care să îndeplinească cerinţele unei bune separări.


Sita plană

În funcţie de regimul cinematic al sitei, materialul de pe suprafaţa acesteia se poate găsi în una din următoarele situaţii:

repaus relativ – materialul nu se deplasează pe suprafaţa sitei;

deplasare relativă fără desprindere – materialul se deplasează pe sită (numai în sus, numai în jos sau în ambele sensuri)

ramânând în contact permanent aceasta;

deplasare relativă cu desprindere - materialul se deplasează pe sită (numai în sus, numai în jos sau în ambele sensuri) cu desprindere doar la unul din sensurile de deplasare;

desprindere de pe suprafaţa sitei – Materialul nu se deplasează pe sită, ci numai se desprinde de aceasta.


Sita plană

Mişcarea relativă care asigură desfăşurarea eficientă a procesului de separare pe sită este cel de deplasare relativă în ambele sensuri fără desprindere.

Totodată materialul de pe sită trebuie să aibă o mişcare de înaintare către capătul opus alimentării, pentru a permite evacuarea refuzului. Cu acest scop sitele sunt instalate înclinat, cu un unghi de înclinate mai mic de cât unghiul de frecare dintre particule şi sită


Sita plană

Capacitatea sitei plane. Capacitatea de cernere a sitelor plane este dependentă de:

suprafaţa de cernere, viteza lineară a sitei, amplitudinea oscilaţiilor sitei, grosimea stratului de făină pe sită, numărul sitei şi de proprietăţile fizice ale făinii. De aceea la determinarea capacităţii sitelor plane se foloseşte relaţia:

qFQ

în care F este aria sitei, în m;q – capacitatea specifică a sitei, în kg/(m2s);

– coeficient de utilizare a ariei sitei.

(1)


F f

F O

G

NO

R

R X

G s inG s in

G c o s

F s inO

F c o sO

Sita hexagonală (buratul)

O particulă de material aflată pe suprafaţa de separare hexagonală în mişcare de rotaţie cu viteza unghiulară w faţă de axa orizontală (fig.3.7), este acţionată de forţele:

•greutatea proprie a particulei (G=mg);

•forţa centrifugală (F0=mRX2);

•reacţia suprafeţei de separare (N);

•forţa de frecare (Ff=fN).


F f

F O

G

NO

R

R X

G s inG s in

G c o s

F s inO

F c o sO


0sinsin fo FFG

Unghiul dintre raza de poziţionare a particulei RX şi apotema hexagonului R este b.

Pentru ca particula să alunece pe sită, astfel încât să fie posibilă separarea, trebuie îndeplinită condiţia:

în care este unghiul de înclinare al sitei.

(2)

xR

coscos 2xRg

GGN

Reacţia N se determină din echilibrul forţelor pe direcţia lui RX

(3)


F f

F O

G

NO

R

R X

G s inG s in

G c o s

F s inO

F c o sO


(4)

tgf

f

R

g

cossin

,

Ţinând seama de faptul că RX=R/cos, se obţine expresia vitezei unghiulare a sitei care asigură alunecarea (mişcarea relativă) a particulei în poziţia iniţială:

6

2

58,06 tg

58,0

1max

fR

g

58,0

1

2

1max

fR

gn

Poziţia limită la care este posibilă cernerea este:

şi

Atunci, viteza unghiulară maximă pentru suprafeţe de separare hexagonale cu mişcare de rotaţie:

58,0

1max

fR

g (5)


F f

F O

G

NO

R

R X

G s inG s in

G c o s

F s inO

F c o sO


(4)

,

58,0

1max

fR

g

58,0

1

2

1max

fR

gn

spm qLDQ

Capacitate de lucru a unei site hexagonale sau cilindrice se poate determina, cunoscând dimensiunile sitei şi încărcarea specifică a acesteia qsp (kg/m2.h), cu relaţia:

în care Dm este diametrul mediu al sitei, în m;L – lungimea sitei, în m.

Diametrul Dm pentru sita hexagonală este egal cu:

Dm = R(1+2/3),

pentru sita cilindrică:

Dm = 2R

(R – apotema, respectiv raza, sitei).


Sita cilindrică verticală

fmgrm 2

n 2

r

gfn

2

Forţa centrifugală, necesară pentru asigurarea procesului de cernere trebuie să depăşească forţa de frecare, care frânează această deplasare:

în care m este masa particule de făină, în kg;w – viteza unghiulară a melcului sau sitei, în s-1;r – raza sitei, în m;f – coeficient de frecare a făinii de suprafaţa melcului sau a sitei;g – acceleraţia căderii libere, în m/s2;

Dacă de înlocuit viteza unghiulară cu relaţia

în care n este turaţia melcului sau a sitei, în s-1.

(5)

(6)



00FQ

Capacitatea de cernere a sitei cilindrice verticale. Se determină cu formula tradiţională de calcul a productivităţii:

în care F0 este aria secţiunii vii a sitei, în m2;u0 – viteza de trecere a făinii prin sită, în m/s;r – densitatea făinii, în kg/m3;j – coeficient de utilizare a ariei secţiunii vii a sitei.



svDHkF 0

20 1

2 alkrn

Aria secţiunii se determină cu formula:

în care D este diametrul sitei, în m;H – înălţime sitei, în m;ksv – coeficientul secţiunii vii, în suprafeţele de cernere ale sitelor

pentru făină coeficientul secţiunii vii este de 0,5...0,8.

Viteza de trecere a particulelor de făină prin sita cilindrică verticală se determină ca componenta normală a vitezei deplasării particulei sub acţiunea forţei centrifugale:

în care kal este coeficientul de alunecare a particulelor pe suprafaţa sitei. kal =0,5...0,8.

(8)

(7)



(8)

21

3210

NNNN

Puterea motorului electric al sitei cilindrice (N0, în W) se determină cu formula:

în care N1 este puterea necesară pentru depăşirea forţelor de frecare dintre făină şi suprafaţa de cernere; în W;

N2 – puterea necesară pentru melcului de ridicare a făinii în camera de lucru, în W;

N3 – puterea necesară pentru acţionarea elicei din buncăr, în W.

h1 – randamentul mecanismelor sitei;

h2 – randamentul motorului electric.

Tema 02 2 Sitele

Documents

Transcript of Tema 02 2 Sitele