2.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ
В технологическом процессе приготовления корнеклубнеплодов для скармливания животным используется операция по их очистке от примесей.
Очистка корнеклубнеплодов на животноводческих фермах и комплексах является одной из самых трудоёмких. Обычно корнеклубнеплоды загрязнены землёй, песком и могут содержать посторонние примеси (камни, куски дерева, металла и др.), поэтому перед скармливанием животным их необходимо обязательно мыть. Физикомеханические свойства корнеплодов и почвы весьма разнообразны и зависят от многих факторов, в числе которых и природноклиматические условия [15, 27, 43]. Как известно, при повышении влажности почвы загрязнённость увеличивается, которая в основном концетрируется во впадинах корнеклубнеплода. К поверхности прилипают соломистые включения, камни и другие примеси, которые отрицательно воздействуют на здоровье животных и выводят из строя рабочие органы машин. Как показывает практика, при поступлении с поля корнеклубнеплодов, имеющих повышенную загрязнённость увеличивается расход воды и снижается производительность очистных машин [15, 43].
К машинам для переработки корнеклубнеплодов предъявляют следующие технологические и зоотехнические требования [11, 15, 27, 53]:
− универсальность в отношении обработки различных видов и сортов корнеклубнеплодов;
-
высокое качество мойки и измельчения продуктов при относи-
-
тельно малом расходе воды (до 0,4 л/кг) и электроэнергии;
-
отсутствие порчи частиц продукта рабочими органами машин;
-
возможность регулировки времени пребывания продуктов
-
в воде с целью пропуска продуктов с различной степенью загрязненности;
-
наличие устройства для отделения камней и других посторон-
-
них предметов;
-
удобство очистки и удаления грязи и грязной воды;
-
возможность максимальной степени механизации и автомати-
-
зации загрузки и выгрузки продукта;
-
высокая производительность, позволяющая за 1…2 ч пригото-
-
вить порцию корнеплодов, требуемую для разового кормления;
-
высокое качество измельчения, определяемое однородностью
-
стружки и минимальным образованием мезги и сока;
− хороший доступ к рабочим органам машины для быстрой регулировки или замены их и очистки;
− наличие предохранительного устройства, предупреждающего поломку рабочих органов;
− малые габаритные размеры, простота устройства, надёжность в эксплуатации, долговечность работы.
В линиях измельчения корнеплодов при приготовлении кормовых смесей либо их сушке для доочистки корнеклубнеплодов от свободной и прилипшей к корням почвы и других примесей используют различные мойки, конструктивно выполненные как отдельная машина или как транспортирующий узел измельчителя [2, 40]. К первому типу относят в основном барабанные лопастные мойки, ко второму – винтовые (шнековые) мойки измельчителей ИКС-5М, ИКМ-5 и ИКМ-10, мойки картофеля запарных агрегатов КН-3, ЗПК-4 и агрегата АПК-10. Все эти мойки относят к установкам непрерывного действия с повторным использованием воды и последующим удалением накопленной в сборниках грязи [40].
Корнеклубнемоечные машины классифицируют по следующим признакам: по способу выполнения рабочего процесса – периодического и непрерывного действия; по режиму работы – длительного (4…5 мин) и кратковременного (1…2 мин) действия; по наличию сепарирующих устройств – с камнеотделителем и без него; по принципу циркуляции жидкости – проточные и постоянно замкнутые; по конструкции рабочего органа – барабанные, кулачковые, вибрационные, роликовые, цетробежные, дисковые, шнековые, вентиляторные, струйные [11, 35, 53, 60].
Отмывание загрязнённых корнеклубнеплодов у всех моечных машин так или иначе связано с использованием воды. По мере пребывания обрабатываемого продукта в затопленном состоянии загрязнения частично насыщаются водой и становятся более рыхлыми.
Барабанные корнеклубнемойки различаются по габаритным размерам, конструкции и числу секций (одно- и двухкамерные). При очистке корнеклубнеплодов в барабанных и кулачковых машинах они совершают сложное движение как в самом слое, так и относительно рабочих органов и поверхностей машин. Находясь, как правило, в свободном положении, корнеклубнеплоды могут двигаться в том же направлении, что и рабочие органы. В результате такого динамического взаимодействия загрязнения в местах контакта испытывают деформацию и сдвигаются. Дальнейшее взаимное перетирание продукта приводит к потере прочностных связей частиц, которые уносятся вместе с водой. Это не обеспечивает эффективного удаления загрязнений, но
чрезмерно увеличивает энергоёмкость процесса, так как большая часть энергии расходуется на перемещение материала. Степень очистки в таких машинах невысока. Так, у машин барабанного типа (МП-2,5) она составляет 2,6...5,0%, а при мойке корнеплодов ещё меньше [35]. Кулачковые мойки, используемые в сахарной промышленности, в сочетании с гидроэлеваторами обеспечивают высокую степень очистки свёклы.
Недостатками барабанных корнеклубнемоек являются: малая производительность, длительность пребывания корнеклубнеплодов в воде (до 6 мин) и низкая частота вращения барабана [53]. Недостатками кулачковых моек являются: повышенное повреждение корнеклубнеплодов, малая производительность, большие удельные объёмы моечного аппарата, повышенная загрязнённость рабочих мест вычерпываемой водой [53].
В вибрационных и роликовых моечных машинах загрязнения с поверхности корнеклубнеплодов отделяются в результате более активного перемещения продукта рабочими органами и интенсивного промывания их водой, вытекающей под напором из отверстий оросителя [35]. При этом вибрация с перекатыванием служит для пространственного изменения положения корней, клубней и повышения эффективности струйной очистки. Струи, имея достаточный напор, обеспечивают удаление загрязнений с мест обильного скопления и с труднодоступных участков: углублений, корневой системы. Такие машины хотя и обладают малой производительностью, но обеспечивают высокую степень очистки благодаря гидродинамическому воздействию напорных струй.
У центробежных машин типа МРК-5 степень очистки ниже, что объясняется ограниченной зоной струйной обработки, определяемой их конструкцией.
Недостаками дисковых корнеклубнемоек является низкое качество вымытых корнеклубнеплодов, их повреждение, высокий расход воды, избыточное попадание воды в измельчённый продукт и невозможность отделения механических примесей [53].
Шнековые мойки относятся к машинам непрерывного действия. В конструктивном исполнении они наиболее хорошо сочетаются с различными измельчителями (ИКС-5М, ИКМ-Ф-10, АПК-10). Преимущества шнековых моек: простота устройства, высокая пропускная способность и возможность обрабатывать корнеклубнеплоды без удаления ботвы [40]. Рабочий орган – шнек установлен под углом 20…90° к горизонту. Переменный шаг спирали увеличивается по мере подъёма в пределах 0,40…0,55 мм. При вращении шнек витками захватывает
54
