Улавливание примесей

26-05-2017, 10:44

Накопление свеклы перед переработкой. Для создания небольшого запаса свеклы (на 1—2 сут) вблизи главного корпуса завода сооружается заглубленная в землю железобетонная емкость, называемая бурачной и соединенная с заводом главным гидротранспортером. Сюда поступает свежеубранная свекла, не подлежащая длительному хранению, а также свекла, доставляемая с призаводских кагатных полей. На заводах, имеющих ширококолейный железнодорожный путь, предусмотрена железнодорожная эстакадная бурачная 1 (рис. 16), оборудованная водобоями 3 для смыва свеклы в гидротранспортеры 2. В центре бурачной по эстакаде проходит железнодорожная колея, куда подаются вагоны 4 со свеклой под разгрузку. Свекла перевозится в полувагонах, разгружается через нижние люки 5 самотеком. Часть ее (до 10%) задерживается на центральной балке вагона и крышках люков. Эту свеклу удаляют вручную или с помощью накладных вибраторов.
Улавливание примесей

Для зачистки разгруженных полувагонов иногда используются гидравлические установки с уменьшенным расходом воды при условии применения защитных приспособлений для букс колесных пар полувагонов. Для закрытия крышек люков после разгрузки полувагонов применяются пневматические установки.
На эстакаде с обеих сторон (на высоте 1 м от головки рельса) монтируются площадки для обслуживания, огражденные перилами.
Зимой свекла в полувагонах смерзается и сыпучесть ее восстанавливается ударами клин-бабы (металлический цилиндр диаметром 1 м и высотой 2,5 м, заполненный бетоном), подвешенной на конце стрелы крана.
При разгрузке свеклы на сахарном заводе в бурачные имеется ряд недостатков. В бурачных свекла не проветривается, поэтому создаются благоприятные условия для анаэробного дыхания корнеплодов. Потери сахара на дыхание при этом увеличиваются в 5—6 раз по сравнению с хранением в кагатах. Еще выше потери сахара во влажной свекле, выгруженной гидравлическим способом. Даже кратковременное хранение такой свеклы в бурачной не допускается.
При выгрузке свеклы из полувагонов в результате падения с большой высоты на бетонную поверхность часть корнеплодов повреждается. Это вызывает увеличение количества битой свекломассы и потерь сахарозы в гидротранспортерах. Подача свеклы из бурачной в завод затруднена, так как лоток главного гидротранспортера приходится сильно заглублять в землю.
По этим причинам на тех заводах, где нет поступления свеклы по железной дороге, вместо бурачной делают сплавную площадку, которая предназначена для приемки и подачи свеклы в завод в период ее уборки, а также с кагатных полей, не оборудованных гидротранспортерами.
Сплавная площадка (рис. 17) располагается на уровне земли вблизи от станции подъема свеклы и рассчитана на двухсуточный запас. Ее плоскости 2 имеют твердое покрытие с уклоном 150 мм на 1 м длины в сторону гидравлического транспортера 1. Укладка свеклы на сплавную площадку осуществляется свеклоукладочными машинами.

Для сахарных заводов мощностью (по переработке свеклы) 3 тыс. т в сутки рекомендуются сплавные площадки вместимостью по 6 тыс. т свеклы каждая. За время уборки через сплавную площадку в завод поступает 40 % и более заготовляемой свеклы.
Чтобы свекла на сплавной площадке не подтапливалась водой при образовании заторов в главном гидротранспортере, дно лотка гидротранспортеров сплавной площадки делается на 0,5—0,7 мм выше главного гидротранспортера.
Подача свеклы в завод осуществляется осветленной транспортерно-моечной водой, подаваемой под давлением 0,3—0,4 МПа через водобои, установленные вдоль гидротранспортера.
Транспортирование свеклы в завод. Для транспортирования свеклы из бурачной или со сплавной площадки в завод используются гидравлические транспортеры, представляющие собой железобетонные лотки прямоугольного сечения с закругленными углами и уклоном 15—18 мм на 1 м длины в сторону свеклоподъемной станции. Лоток верхнего гидротранспортера изготавливают из листовой стали с уклоном 10—12 мм на 1 м длины. На закруглениях уклон лотка увеличивается на 20—30 % по сравнению с прямыми участками. Радиус закругления на поворотах должен быть не менее 5 м.
В зависимости от производственной мощности завода (Q) принята следующая ширина лотка (В) главного гидротранспортера:

При большей ширине лотка уровень потока свекловодяной смеси в гидротранспортере будет понижаться, что отрицательно влияет на работу оборудования по очистке свеклы от примесей и приведет к заиливанию сечения лотка. При меньшей ширине лотка возможны переполнение гидротранспортера и выброс свеклы.
Уровень потока свекловодяной смеси в лотке гидротранспортера поддерживается на высоте 400—450 мм от дна, скорость потока — 1—1,5 м/с. Расход воды на транспортирование свеклы составляет 800—900 % к ее массе.
Подъем свеклы. В свеклоперерабатывающем отделении оборудование для отделения примесей от свеклы располагается на максимально возможной высоте от уровня пола первого этажа завода. Это дает возможность сократить число промежуточных транспортных средств. Для подъема свеклы вверх применяются центробежные насосы с частотой вращения ротора 370—500 об/мин. При такой частоте вращения ротора повреждается и измельчается значительная часть корнеплодов и увеличиваются потерн сахарозы с транспортерно-моечной водой.
Для снижения влияния частоты вращения ротора насоса на повреждаемость свеклы разработан комбинированный гидропневматический подъемник для свеклы (рис. 18), который в настоящее время внедряется в производство.
Если обозначить общую высоту подъема свеклы Н, высоту ввода сжатого воздуха в напорный трубопровод h1 (равную примерно 1,7 м от оси свеклонасоса 1), то для подачи свекловодяной смеси плотностью 1 т/м3 по напорному трубопроводу на высоту H потребуется гидродинамическое давление Р1. При вводе в трубопровод на высоту h1 сжатого воздуха плотность свекловодовоздушной смеси на участке H—h1 снизится до 0,4—0,5 т/м3. Тогда для подъема корнеплодов на высоту Н нужно будет меньшее гидродинамическое давление Р2, необходимое для преодоления противодавления столба свекловодяной смеси h1 плотностью 1т/м3 и столба свекловодовоздушной смеси (H—h1) плотностью 0,4—0,5 т/м3. Поскольку высота h1 относительно общей высоты подъема свеклы невелика, то можно принять, что Н=H—h1, тогда

Таким образом, при подъеме свеклы гидродинамическое давление, развиваемое свеклонасосом, уменьшается примерно в 2 раза и снижается частота вращения ротора, при этом существенно уменьшаются дробление и повреждение корнеплодов, потери сахарозы в транспортерно-моечной воде и расход воды на транспортирование свеклы.
Характеристика примесей и их улавливание. В свекловодяной смеси кроме корнеплодов и их обломков содержатся примеси, которые можно разделить на две группы: легкие плотностью меньше единицы (ботва, остатки сорных растений, солома) и тяжелые плотностью больше единицы (камни, гравий, песок, комки земли и глины, отходы металла). Легкие и тяжелые примеси и обломки свеклы улавливаются из свекловодяной смеси раздельно. Обломки свеклы возвращаются в производство; ботва и растительные примеси уходят в жом, а тяжелые примеси направляются в отбросы.
Для улавливания легких примесей над лотком нижнего гидротранспортера устанавливают прямоугольную четырехвальную ботволовушку, способную поднимать примеси на определенную высоту, а на верхнем гидротранспортере — прямоугольную двухвальную ботволовушку. По принципу действия обе ботволовушки одинаковые.
В ботволовушке (рис. 19) грабли, перекрывая свекловодяной поток, движутся ему навстречу со скоростью 0,1 м/с. В верхнем положении грабли, увлекаемые тяговыми цепями, зацепляются верхними концами за неподвижные уголки и встряхиваются. Примеси, захваченные зазубренными концами грабель, сваливаются на наклонный лоток.
Для успешной эксплуатации ботволовушку устанавливают перед камнеловушкой на наиболее спокойном участке гидротранспортера.
Короткие легкие примеси плохо улавливаются ботволовушками, большая часть их отделяется позднее на дисковых водоотделителях перед свекломойками.
Тяжелые примеси улавливаются из свекловодяной смеси противоточными барабанными камнеловушками (рис. 20), принцип действия которых основан на гидравлическом разделении смеси тел с различной плотностью.

Свекла и тяжелые примеси, увлекаемые водой, по гидротранспортеру 3 попадают в камнеловушку, где скорость потока снижается и тяжелые примеси оседают на внутренней поверхности ситчатого барабана 6, а свекла, находясь во взвешенном состоянии, проходит дальше по лотку гидротранспортера.
При вращении ситчатого барабана крупные примеси, осевшие внутри, передвигаются внутренними винтовыми лопастями навстречу потоку в приемник 5, а внешними витками в том же направлении к сборнику 1 перемещается песок, прошедший через ситчатую поверхность барабана и осевший на дне неподвижного корпуса 7 ловушки.
Для более полного улавливания песка перед камнеловушкой в дне гидротранспортера установлена решетка 2 длиной 600 мм с расширением зазора между прутьями по направлению движения потока.
Ковши 8 и 10, вращаясь вместе с барабаном, поочередно погружаются в полукольцевое пространство корпуса ловушки, в них через наружные отверстия 11 попадает песок, а через отверстия 12 — камни, осевшие на внутренней поверхности барабана. При вращении приемника 5 вверх попавшая в полукольцо вода фонтанирует через окна 12 внутрь ситчатого барабана, увлекая за собой корнеплоды свеклы. Когда ковш поднимается вверх, камни и песок сваливаются в лоток 4.
Нормальный уровень свекловодяной смеси в корпусе камнеловушки устанавливается не ниже 700 мм от дна гидротранспортера.
Для лучшего отделения примесей и предотвращения попадания корнеплодов в полукольцевые карманы скорость фонтанирования воды из окон 12 поддерживается 0,27—0,30 м/с. Для этого передвижными щитками 9 регулируется площадь сечения окон.
Короткие металлические примеси, как и камни, улавливаются в камнеловушках, а длинные, например проволока, попадая в ловушки и водоотделители, вызывают поломки оборудования. Для их улавливания рекомендуется ставить проволоколовушки. Их роль могут выполнять камнеловушки Рауде с приваренными к вертикальному валу (в месте прохождения свекловодяной смеси) штырями. С помощью штырей проволока наматывается на вал и периодически удаляется вручную.
Регулирование потока свеклы. На переработку свекла поступает неравномерно, бывает, что в свекломойки подается только транспортерная вода. Для более равномерной подачи свеклы в главном гидротранспортере устанавливают регуляторы потока — пульсирующие шиберы: один в начале нижнего гидротранспортера, другой в конце верхнего гидротранспортера перед свекломойками. Перед каждым из шиберов в гидротранспортере на высоте 400 мм от дна лотка, а непосредственно у шибера на высоте 500 мм, устанавливают горизонтальную решетку длиной, определяемой местными условиями. Между решеткой и пальцами шибера оставляют зазор 200 мм.
Пульсирующий шибер 1 (рис. 21) представляет собой вертикально качающуюся (8 ходов в минуту) решетчатую задвижку. Пульсация шибера (с амплитудой 100 мм) необходима для предотвращения заклинивания свеклы в пространстве между дном лотка гидротранспортера 2 и шибером 1. Шибером также можно перекрывать поток свеклы или давать ей свободный проход. Для этого задвижка перемещается по вертикали от верхней до нижней точки на 700 мм.
Управление шиберами осуществляется из моечного отделения. При перегрузке свекломоек задвижки пульсирующих шиберов прикрываются, свекла накапливается в лотке гидротранспортера под заградительными решетками, а транспортерная вода свободно проходит по лотку над решетками. Движение воды в тракте подачи свеклы не должно прекращаться. Когда загрузка свекломоек станет нормальной, шиберы приподнимаются сначала у свекломоек, затем в начале гидротранспортера и открывают проход свекле.
Отделение транспортерной воды. При подаче корнеплодов в свекломойку от нее на дисковом водоотделителе отделяется транспортерная вода. Водоотделитель состоит из 12 горизонтальных параллельных валов с фигурными резиновыми дисками, которые вращаются по направлению потока с частотой 85 об/мин и дисками подают свеклу в мойку. Схема работы дискового водоотделителя приведена на рис. 22.

Транспортерно-моечная вода вместе с обломками свеклы и примесями уходит в зазоры между дисками в хвостикоулавливатель.
При монтаже водоотделителя лоток гидротранспортера подводится к нему с расширением. Щели между бортами и дисками водоотделителя заделывают накладкой на борта деревянных досок. Если вода от корнеплодов свеклы отделяется плохо, то хвостовую часть водоотделителя рекомендуется поднимать на 120—150 мм против хода потока свеклы.
Дисковые водоотделители имеют некоторые преимущества перед другими конструкциями водоотделителей. На них хорошо удаляются транспортерно-моечная вода, легкие примеси, песок, имеется возможность применить дополнительный струйный отмыв свеклы от грязи, но на них часть корнеплодов измельчается дисками.
На некоторых заводах применяются ротационные водоотделители, представляющие собой барабан, изготовленный из прутковой стали с зазором между прутками 20 мм, внутри барабана приварены ленточные витки шнека. При вращении барабана вода проходит в зазоры между прутками, а свекла витками перемещается вперед. Частота вращения барабана 10 об/мин, поэтому измельчение свеклы в ротационном водоотделителе в несколько раз меньше, чем на дисковых водоотделителях.