− 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
клубни, поднимает их в зону водяных струй, нагнетаемых насосами через распределительные трубопроводы. Недостатком шнековых моек является невозможность пропускать корнеклубнеплоды диаметром более 150 мм (при степени загрязнённости 20% длина шнека должна быть порядка 6 м, что делают конструкцию корнеклубнемойки трудновыполнимой или требуется установка двух, трёх и более машин в технологической линии) [53]. Кроме того, применение моечных машин связано с большим расходом воды, что требует их размещения в отапливаемых помещениях, оборудованных водопроводом, канализацией и полами с твёрдым покрытием, а также возникают трудности с остатками ботвы (приводит к загрязнённости корма гнилостными бактериями). Это чрезмерно затрудняет их эксплуатацию, особенно в районах с суровым климатом.
Кроме того, шнековые мойки ИКС-5М и АПК-10, совмещая в себе принципы простого перетирания в ванне с водой и перетирания и одновременного орошения водой, при большей производительности машины не позволяют получать высокую степень очистки из-за непродолжительного пребывания корнеклубнеплодов в зоне интенсивной обработки [35]. Машина ИКМ-5, широко применяемая в кормоцехах животноводческих ферм и комплексов, имеет комбинированную мойку, в которой сочетаются принципы перетирания и одновременного орошения водой и активного трения воды о поверхность продукта. Однако назначение вертикального вихревого потока в мойке машины состоит и в том, чтобы отделять камни и твёрдые комки почвы, что не позволяет увеличить его скоростной режим. Это в определённой мере снижает эффективность очистки корнеклубнеплодов, а небольшие размеры камеры мойки и кратковременность пребывания продукта также не позволяют увеличить степень очистки. При исходной загрязнённости корней и клубней 8...10% они снижают её до 2...5% [35].
Наиболее высокое качество обеспечивают мойки, в основу которых положен принцип активного трения воды о поверхности движущихся корнеклубнеплодов [35]. Поток жидкости можно организовать вентилятором, ротором, струёй и др. Клубни в потоке жидкости имеют возможность свободно ориентироваться и хаотически изменять своё пространственное положение. При этом вода воздействует на загрязнения со всех сторон и они разрушаются интенсивнее.
Вентиляторные и струйные машины, имея достаточную длину рабочей зоны, обеспечивают почти полное отделение загрязнений, но при этом обладают высокой энергоёмкостью. В данных типах машин, в отличие от барабанных, центробежных и кулачковых нет совокупной обработки массива продукта водой, а превалирует индивидуальное
