Классификация зернистых материалов

Классификация – процесс разделения однородного материала по величине, форме и качеству. По технологическим требованиям часто требуется использовать классификацию при переработке материалов, размеры, форма и качество которых должны находиться в строго определенных пределах. Например, при инспекции и консервировании фруктов и овощей их классифицируют по перечисленным признакам.

Для разделения смеси зернистых материалов на фракции применяют три вида классификаций:

Механическая классификация, которая заключается в рассеве сыпучих материалов на ситах, решетах и других устройствах. При механической классификации через отверстия просевающего устройства проходят частицы материала (проход), размеры которых меньше размеров отверстий, не прошедшие через сита частицы (сход) ссыпаются с решет;

гидравлическая классификация – разделение смеси твердых частиц на фракции в зависимости от скорости оседания частиц в жидкости;

воздушная сепарация – разделение смеси твердых частиц на фракции в зависимости от скорости отстаивания частиц в воздухе.

Воздушная сепарация осуществляется в восходящем потоке в циклонных аппаратах.

Механическую классификацию проводят на рассеивающих устройствах, называемых грохотами или сепараторами. Для рассеивания материалов используют металлические или другие решета, решета из металлических листов со штампованными отверстиями, решетки из параллельных стержней – колосников. Классификация материалов происходит при движении их относительно перфорированной поверхности. При этом поверхность может быть неподвижной, установленной под углом к горизонту большим, чем угол трения материала, либо движущейся.

Классификация может быть однократной или многократной. При однократной классификации, материал просевают через одно сито, а при многократной классификации - через несколько сит.

Гидравлическая классификация осуществляется в горизонтальном или восходящем потоке. Скорость потоков выбирают такой, чтобы из классификатора выносились частицы, размер которых меньше определенной величины, - верхний продукт, а в классификаторе осаждались более крупные частицы, обладающие большей скоростью осаждения, - нижний продукт. Для классификации под воздействием центробежной силы используют гидроциклоны.

Классификацию используют как вспомогательную операцию для удаления примеси перед измельчением материала, а также при возврате крупных частиц материала на повторное измельчение и в качестве самостоятельной операции – для выделения готового продукта заданного фракционного состава.

Прессование

Для обезвоживания, брикетирования твердых материалов, гранулирования и формирования пластичных материалов в пищевой промышленности применяют прессование, которое заключается в том, что обрабатываемый материал подвергается внешнему давлению в специальных прессах.

Под избыточным давлением проводят обезвоживание, брикетирование, формирование и штампование различных пищевых материалов.

Обезвоживание под давлением применяют в сахарном производстве для отжима воды из свекловичного жома, сока из сахарного тростника, в масложировом производстве для выделения из семян подсолнечника растительного масла, в производстве соков для выделения сока из ягод и плодов и в других производствах.

Обезвоживание продуктов применяют для выделения жидкости, когда она является ценным продуктом или когда с обезвоживанием ценность продукта повышается. Обезвоживание проводят под избыточным давлением, которое прикладывают к материалу двумя способами: давлением поршня в прессах или действием центробежной силы в центрифугах.

Брикетирование применяют для получения брикетов, т.е. брусков прямоугольной или цилиндрической формы спрессованного материала. Брикетирование применяется в производстве пищевых концентратов и лекарственных препаратов, кондитерском и комбикормовом производствах, в процессах утилизации отходов производства и др.

Брикетирование, таблетирование и гранулирование применяют для повышения качества и продолжительности использования продукта, уменьшения потерь, улучшения условий транспортировки и т. д.

Формование пластичных материалов используется в хлебопекарном, кондитерском и макаронном производствах для придания изделию из теста заданной формы.

Гранулирование и формование проводят в экструдерах для получения полуфабрикатов или готовых изделий в результате комплексного воздействия давления, температуры, влажности и напряжения сдвига.

Шлифовáние — механическая или ручная операция по обработке твёрдого материала (металл, стекло, гранит, алмаз и др.). Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания. Механическое шлифование используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона. А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом.

Области применения: Машиностроение, Станкостроение, Оптика, Ювелирное дело/

Магнитный сепоратор – устройство для отделения магнитных материалов от немагнитных.

Сепораторы – применяются для разделения тонкодисперстных суспензий и эмульсий, обеспечив. эффективное отделение дрожжей от сброженной бражки, тонкое осветление виноматериалов, обезжиривание молока и т.д.

Классификация центрифуг:

1. По характеру протекания процесса: непрерывного и периодического действия;

2. По способу выгрузки осадка из раствора: с ручной, контейнерной, вибрационной, инерционной, гравитационной выгрузками, выгрузкой ножом, выгрузкой пульсирующим поршнем.

3. По расположению оси вращения ротора: вертикальные, горизонтальные, наклонные.

Центрифугирование – процесс разделения суспензий и эмульсий под действием центробежной силы.

Динамические компрессоры – это оборудование, в котором увеличение давления происходит за счет преобразования скорости движения воздушного (газового) потока. Одним из видов динамического компрессора является турбокомпрессор.

Объемные компрессоры – это устройства, в которых увеличение давления происходит за счет уменьшения объема камеры сжатия. К объемным компрессорным системам относится все поршневое и винтовое оборудование.

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов: импеллерные насосы, пластинчатые насосы, винтовые насосы, поршневые насосы, перистальтические насосы, мембранные насосы, импеллерные (ламельные) насосы.

Общие свойства объёмных насосов:

Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.

Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).

Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).

Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом.

Мокрую очистку применяют для очистки газов от пыли или тумана. В качестве промывной жицкосли обычно используют воду, реже— водные растворы соды, серной кислоты и других веществ.

Для электрической очистки газов используются электрофильтры, принцип работы которых основан на ионизации молекул газа (расщепление на положительно и отрицательно заряженные ионы) и сообщении частицам пыли электрического заряда.