Применение пневмосортировальных столов в линиях подготовки семян

Дринча В М., д.т.н., проф.

Существенным резервом повышения качества подготовки семенного ма-териала в отечественном семеноводстве является применение пневматических сортировальных столов (ПСС). Не смотря на имеющееся научное обоснование и практические рекомендации, подтверждающие целесообразность применения ПСС в с.-х. производстве, только незначительная часть семенного фонда стра-ны подвергается обработке на ПСС (рис.1) [1,2]. С другой стороны при при-менении ПСС их потенциал зачастую используется не в полной мере, что обу-словлено сложностью процесса сепарации и регулировок, а также существен-ным отличием процесса сепарации на ПСС от других семяочистительных ма-шин.

Фото 1. Пневматический сортировальный стол вакуумного типа.

Одним из необходимых условий эффективного применения ПСС в линиях подготовки семян является знание специалистами хозяйств и механиками токов физической сущности процесса разделения семян на ПСС.

В основе процесса разделения материала на ПСС лежит свойство семян сельскохозяйственных культур расслаиваться в вибропсевдоожиженном (виброкипящем) слое при воздействии на него воздушным потоком и вибраци-ями.

Семена поступают на поверхность деки А, где он подвергается вибрации и продувается воздушным потоком. При этом легкие частицы всплывают в верхний слой В материала, а более тяжелые опускаются в нижний слой D (рис. 1). Под действием колебаний деки, направленных под углом к ее рабочей плос-кости, зерновки, находящиеся в нижнем слое D, перемещаются к правому бор-ту деки (если смотреть на деку со стороны схода материала), а всплывшие ча-стицы – в верхний слой В к левому борту деки.

Рис. 1. Схема процесса сепарации семян на пневмосортировальном столе: 1 - дека с воздухопроницаемой поверхностью; 2 - вибропривод; 3 – вентилятор; 4- воздухораспределяющее устройство.

Материал, находящийся в среднем слое С, практически не содержит ни легких, ни тяжелых примесей, т.е. является очищенным материалом и сходит в средней части разгрузочной кромки деки.

Семенной материал, находящийся на деке, можно с некоторым прибли-жением условно разделить на 4 области: А, В, С и D (рис. 2). В области А находится неразделенный материал (исходный), в области В – легкие компо-ненты, в области D – тяжелые компоненты, а в области С семена со средними значениями физико-механических свойств, близкими к исходному материалу.

Рис. 2. Распределение материала на деке пневмосортировального стола: I – участок (разгрузочной кромки деки) схода легкой фракции материала; II – сход средней фракции материала; III – сход тяжелой фракции материала.

Сходящий с разгрузочной кромки семенной материал попадает в прием-ники фракций, расположенные вдоль разгрузочной кромки: с левой стороны деки сходят легкие примеси, в средней части – семена основной культуры (очищенный материал), с правой стороны – тяжелые примеси (рис. 3).

Рис. 3. Траектория движения семенного материала по деке ПСС.

В существующих конструкциях ПСС число приемников фракций колеб-лется от 4 до 10 (фото 2).

Фото 2. Приемники фракций ПСС КА-1200 фирмы Westrup (Дания), установ-ленный в семяочистительной линии на семенном заводе в Версале (Франция).

Можно заметить (фото 2), что ко второму приемнику подведены два се-мяпроводы, что выполнено с целью различных вариантов обработки промежу-точной фракции разделенных семян.

Наличие 4-х и большего числа приемников позволяет применять ПСС для выполнения как задач очистки так и сортирования семян. В семенных ли-ниях ПСС могут работать по следующим основным технологическим схемам (рис. 4):

а) очистка – выделение из материала легких и тяжелых компонентов из исходного материала. При работе по этой схеме материал делится на фракции: 1 – легкие примеси; 2+3 – очищенный материал; 4 – тяжелые примеси (в случае четырех приемников фракций, например, как в СПС-5А или МОС-9С);

б) сортирование – разделение материала на фракции, отличающиеся по плотности, индивидуальной массе и др. признакам. При работе по этой схеме материал делится на требуемое количество фракций. При сортировании семян основных зерновых культур, обработанный материал рекомендуется разделять на три фракции: «легкую», «среднюю» и «тяжелую» с примерным соотноше-нием выходов 25, 35 и 40 %.

Рис. 4. Схема установки заслонок приемников (на примере СПС-5).

1, 2, 3 – заслонки, а - при работе стола по схеме «очистка»; б – при работе стола по схеме «сортирование»; в – при работе стола по схеме «очистка-сортирование». I – легкие примеси, II – легкий материал, III – тяжелый (основ-ной материал), IY – тяжелые примеси.

в) очистка-сортирование – одновременное выделение из материала лег-ких и тяжелых примесей и сортирование его на несколько фракций: 1- легкие примеси; 2- легкая фракция материала; 3- тяжелая фракция материала; 4- тяже-лые примеси.

Возможны и другие схемы сепарации, например, очистка семян только от легких или только от тяжелых примесей.

В целом ПСС в линиях подготовки семян могут работать в режимах: очистки (от легких и/или тяжелых примесей); сортирования; очистки и одно-временного сортирования.

Одним из способов повышения эффективности сепарации на ПСС являет-ся рециркуляция промежуточной фракции, т.е. фракции сходящей рядом с лег-кой фракцией (крайней левой, фото 2).

В ряде случаев, требуемой эффективности сепарации семян на ПСС мож-но достичь только при повторной обработке промежуточной фракции, т.е. фракции сходящей рядом с легкой фракцией (крайней левой, фото 2). Данный способ называется рециркуляцией.

Промежуточная фракция по составу близка к исходному материалу, од-нако семена в ней более выравнены и коэффициенты вариации их плотности и индивидуальных масс значительно меньше, чем в исходном материале. Про-межуточная фракция семян, отобранная отдельно и повторно обработанная на ПСС разделяется по эффективности не хуже, чем исходный основной материал.

Способы рециркуляции промежуточной фракции могут быть реализова-ны по двум вариантам:

- подача промежуточной фракции при помощи специального загрузочно-го устройства в загрузочный бункер той же машины;
- установка последовательно двух машин, при этом на вторую машину подают промежуточную фракцию с первой.

При рециркуляции по 2-му варианту, когда промежуточная фрак-ция подается на дополнительный ПСС, параметры его отличаются от парамет-ров первой машины. Процесс сепарации семян по второму варианту является более устойчивым, чем при первом варианте.

Основной задачей для эффективной реализации рециркуляции на ПСС является выбор доли материала, направляемой на повторную обработку, т.е. процентное отношение промежуточной фракции к подаче исходного материа-ла.

Выбор оптимального процентного отношения рециркулируемой фрак-ции, направляемой на повторную обработку, является довольно трудной зада-чей для практики, так как в каждом конкретном случае доля ее будет разной. Вообще следует помнить, что промежуточная фракция содержит много полно-ценных семян, которые не хотелось бы потерять в отход легкой фракции, а также много непригодных семян и возможно нежелаемых примесей, которые нежелательны для фракции основного очищенного материала. В связи с эти, на практике рекомендуется выбирать долю промежуточной фракции из условия минимильно допустимых потерь полноценных семян в отход легкой фракции и минимизации попадания нежелаемых примесей в основную фракцию, очищен-ного материала.

Для семян основных зерновых культур из собственного опыта автора оп-тимальная доля рециркулируемой фракции находится в пределах 20% (рис. 5).

Рис. 5. Схема потоков сепарируемого материала с рециркуляцией промежуточной фракции.

В последнее время рециркуляция на пневматических сортировальных столах все шире применяются в практике.

Таким образом, представленные материалы позволяют выбирать опти-мальные технологии применения пневматических сортировальных столов в ли-ниях подготовки семян.

Литература

1. Галкин В.Д., Кошурников А.Ф., Хавыев А.А. и др. Вибропневмосепа-раторы и их использование в линиях очистки семян. Пермь. ИПЦ «Про-крость», 2014 – 102 с.

2. Дринча В.М., Павлов С.А., Бабченко В.Д. и др. Технологические осно-вы применения пневматических сортировальных столов в сельском хозяйстве. М.: Россельхозакадемия, 2003 – 100 с.