БУНКЕР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК A01F12/60 A01F25/08 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для хранения различных зернопродуктов преимущественно в фермерском сельхозпроизводстве и предприятиях агропрома.

Известен вертикальный смеситель, содержащий бункер, шнековый подъемник, загрузочный люк, выгрузочное окно и задвижку. (Справочник конструктора сельскохозяйственных машин.- М.: Госиздат машиностроительной литературы, с. 400, фиг.10в).

Недостатком данного смесителя является его непригодность для длительного хранения в нем зернопродуктов.

Известен бункер активного вентилирования, предназначенный для просушки и временного консервирования зерна, содержащий металлический цилиндр, внутри которого размещена воздухораспределительная труба с отверстиями, агрегатируемый с вентилятором, электронагревателем воздуха и загрузочной нормой или пневмотранспортером.

Однако в данном бункере нельзя перелопачивать зернопродукты без выгрузки их за пределы бункера.

Целью изобретения является достижение возможности удобной и надежной обработки зернопродуктов при длительном их хранении в емкостях бункерного типа без выгрузки зернопродуктов за пределы бункера.

Поставленная цель достигается тем, что бункер для сыпучих материалов, содержащий цилиндрический корпус с перфорацией и коническим днищем, воздуховод, коаксиально установленный в корпусе с образованием кольцевой камеры, загрузочное и выпускное устройства и запорную арматуру, снабжен коническими перегородками, поярусно установленными в кольцевой камере так, что конус каждого предыдущего яруса направлен настречу следующему, при этом перегородки в местах сопряжения с воздуховодом и внутренними стенками корпуса имеют зазоры и элементы для перекрытия последних и каждая пара направленных навстречу одна другой перегородок образуют отсек, а воздуховод выполнен в виде пневмотрубы и снабжен струйным аппаратом, расположенным в каждом вышеназванном отсеке.

Цилиндрический корпус в отсеках, примыкающих своей плоскостью к стенке корпуса, выполнен перфорированным и снаружи закрыт кожухами с образованием кольцевых полостей вокруг перфорации.

Нижняя перегородка образует с днищем коническую полость.

Кроме того, бункер снабжен циклоном, встроенным в его верхнюю часть, причем входной патрубок циклона выполнен в виде спиральной трубы, установленной в верхней части пневмотрубы.

Струйный аппарат выполнен с возможностью перекрытия всасывающих патрубков.

Бункер снабжен приводом для элементов перекрытия зазоров конических перегородок и патрубков струйных аппаратов.

На фиг. 1 схематически показан бункер, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Бункер состоит из нижнего отсека 1, промежуточных отсеков 2, верхнего отсека 3, пневмопровода 4, шнекового подъемника 5 и агрегатируется с циклоном 6, шламосборником 7, воздуходувкой (не показана) и комплектуется баком 8 с установленным на нем ситом (корытом) 9.

Нижний отсек 1 имеет выпускные лотки 10 и 11, питатель 12, приводы 13 и 14, воздухоприемную камеру 15 и состоит из конусного основания 16 и обечайки 17. Выпускные лотки оснащены задвижками 18 и 19, а обечайка - герметизированным пробоотборником 20.

Промежуточные отсеки 2 состоят из обечаек 21, ниже которых расположены жалюзи - обечайки 22 щелевой конструкции, по внешнему контуру прикрытые кожухами 23, образующими кольцевые полости 24. Обечайки 21 оснащены как пробоотборниками 20, так и отводом 25, к верхнему из которых присоединяется вестовая труба 26, прозрачная в нижней своей части 27.

Верхний отсек 3 имеет загрузочный люк 28 и вмонтированный в отсек с кольцевым зазором 29 пневмоциклон 30, в верхней части которого на тройнике 31 установлен отдушник 32 с клапаном 33.

Шнековый подъемник 5 в верхней части имеет отводной рукав 34, а в нижней - загрузочный бункер 35 с предохранительной решеткой 36, в котором размещена нижняя часть шнека 37, оснащенного в нижней части захватывающим бортиком и приводимого в движение при помощи шкива 38, получающего вращение от внешнего энергоисточника (не показан).

Внутри бункера установлена центральная опорная труба 39, являющаяся и пневмопроводом 4. Труба 39 в верхней части заканчивается спиральной выпускной головкой 40, размещенной во внутренней полости пневмоциклона 30, в нижней части которого образует кольцевой формы выпускное окно 41, а в нижней - присоединена к конфузору струйного аппарата 42 и образует вместе с ним пневмоподъемник с пневмопроводом 4. Опорная труба 39, она же пневмопровод 4, в местах своего разрыва оснащена струйными аппаратами 43, сопла которых имеют запорные конусы 44, присоединенные к штанге 45 и вертикально перемещаемые при помощи винтового соединения, связывающего штангу с штурвалом 46 в корпусе привода 13.

Нижний 1 и промежуточные отсеки 2 внутри имеют конусообразной формы жалюзи (щелевые по конструкции), нижние 47 и верхние 48 перегородки, образующие в 1 и 2 отсеках нижние и верхние секции, установленные таким образом, что нижняя перегородка 47 нижнего отсека 1 с конусным основанием 16 образует конусообразную полость 49 и кольцевое выпускное окно 50, сообщающееся с выпускными лотками 10 и 11, а нижние перегородки 47 промежуточных отсеков 2 в нижней части образуют кольцевые выпускные окна 51 и в верхней части, примыкающей к обечайке 21, имеют выпускные окна В, закрываемые с помощью рычага 52 шторками 53. Верхние перегородки 48 как нижнего 1, так и промежуточных 2 отсеков установлены таким образом, что в нижней части образуют кольцевые выпускные окна 54, а в верхней, примыкающей к центральной опорной трубе 39, имеют выпускные окна С, закрываемые шторками 55 при повороте на требуемый угол штурвала 56 привода 13 при помощи штанги 45, связанной с отдельными коленами опорной трубы 39 связями 57.

Пневмоциклон 6 при помощи пневмопровода 58 присоединен к тройнику 31, а пневмопроводом 59 связан с шламосборником 7, внутренняя полость которого в рабочем состоянии заполняется водой 60. Струйный аппарат 42 получает питание от пневмопровода 61 при помощи задвижки а, а кольцевые полости 24 и конусообразная полость 49 - от пневмопровода 61 при помощи задвижки b, a в отключенном от пневмопровода 61 состоянии - при помощи задвижки с пневмопровода 62, через воздухоприемную камеру 15, сообщаются с окружающей средой.

Зернопродукты в бункере размещаются исходя из взаимоположения окон В и С.

Бункер работает следующим образом.

При отсутствии необходимости утилизации отходов в сухом виде, получаемых в результате обработки зернопродуктов при их провеивании или перелопачивании с помощью пневмопровода 4, пневмоциклон 6 может не включаться как агрегатное звено. При этом шламосборник 7 присоединяется непосредственно к пневмоциклону 30.

Назначение пробоотборников.

В процессе длительного хранения зернопродуктов, имеющих естественный угол отсыпки α, через пробоотборник 20 отбирают пробы для анализа и контроля состояния хранящегося в бункере зерна. При необходимости через пробоотборник 20 определяют (замеряют) температуру в бункере.

В зависимости от состояния и характерных свойств заложенных в бункер на хранение зернопродуктов при необходимости осуществляют периодическую их обработку: естественное или принудительное проветривание, провеивание; перелопачивание и совмещенное с провеиванием перелопачивание, а также некоторые виды лечения при заболевании зернопродуктов с помощью газовоздушной их обработки.

Загрузка бункера может производиться как через загрузочный люк 28 путем подачи зернопродуктов в верхний отсек 3 с осуществлением контроля при помощи визуального наблюдения за наполнением либо через люк 28, либо за началом поступления зернопродуктов в прозрачной трубе 27, являющейся продолжением вестовой трубы 26, присоединенной к отводу 25, так и при помощи шнекового подъемника 5 подачей загружаемых зернопродуктов в загрузочный бункер 35, оснащенный предохранительной решеткой 36. При этом заполняемость бункера назначается исходя из особенностей закладываемых на хранение зернопродуктов, сроков их хранения и технологических требований периодической их обработки в период хранения. Назначенная заполняемость бункера осуществляется путем соответствующего положения шторок 53 и 55 выпускных окон В и С.

Разгрузка бункера осуществляется путем отбора зернопродуктов через выпускной лоток 10 при открытой задвижке 18. При этом зернопродукты получают движение перемещения с верхней секции верхнего промежуточного отсека 2 по внешнему периметру, ограниченному обечайкой 21, в нижнюю секцию нижнего отсека 1, замещая пространство (объем) отобранной части зернопродуктов, проходя последовательно все секции отсеков до выпускного окна 50 и далее в выпускной лоток 10.

Естественное проветривание осуществляется при открытой задвижке с и закрытых задвижках а и b. При этом воздух из окружающей бункер атмосферы поступает в воздухоприемную камеру 15 и из нее по пневмопроводу 62 - в магистраль, подключенную к конусной кольцевой полости 49, образованной нижней перегородкой 47, конусным основанием 16 и обечайком 17, и цилиндрической кольцевой полости 24, образованной обечайкой 22 и кожухом 23. В дальнейшем своем движении, пройдя через жалюзи - щелевые обечайки 22 и жалюзи - щелевые перегородки 47 и 48, проникая при этом через поровое пространство зернопродуктов восходящим потоком, проветривает их и по кольцевому зазору 29 при закрытых струйных аппаратах 43 выходит за пределы бункера через отдушник 32. При открытых струйных аппаратах 43 полностью или частично, что достигается соответствующим поворотом штурвалов 46 и 56, связанных со штангой 45 и через нее - с запорными конусами 44, при помощи связей 57 часть восходящего потока воздуха поступает через спиральную выпускную головку 40 во внутреннюю полость пневмоциклона 30 и через тот же отдушник 32 выходит за пределы бункера.

Более интенсивное принудительное проветривание при необходимости осуществляется при закрытых задвижках а и с и открытой задвижке b путем принудительного нагнетания воздуха по пневмопроводу 61. При этом нагнетаемый воздух поступает в полости 24 и 49 и далее проходит по описанной схеме.

Провеивание осуществляется при открытой задвижке b, закрытых задвижках а и с и обязательно закрытых струйных аппаратах 43, что позволяет воздушному потоку, поступающему от воздуходувки, с требуемым для этого напором и расходом по пневмопроводу 61 весьма активно воздействовать на зернопродукты, частично взвешивая их в восходящем потоке, проходящем через жалюзийные щели перегородок 47 и 48. При этом в процессе провеивания из зернопродуктов выделяется пылеобразная взвесь, которая вместе с потоком воздуха, пройдя как через жалюзи - щелевые решетки, так и через выпускные окна 54 и 51, находящиеся всегда в открытом состоянии и кольцевой зазор 29 поступает через тройник 31 в пневмопровод 58, затем в пневмоциклон 6 и, по выходу из него, через пневмопровод 59 - в шламосборник 7. В шламосборнике выделенная из зернопродуктов пылеобразная взвесь связывается водой 60, а воздух, освободившийся от взвеси, в экологически чистом состоянии через воздухоотводящий патрубок, расположенный в верхней части шламосборника, выходит за его пределы в атмосферу.

Процесс провеивания осуществляется при закрытом под давлением воздушного потока отдушнике 32 его клапаном 33. По мере накопления шлама в шламосборнике 7 шлам выводится за пределы шламосборника вместе с имеющейся в нем избыточной остаточной водой через задвижку, установленную в нижней части шламосборника 7. Выведенный из шламосборника шлам поступает в сетчатое корыто 9, в котором он отделяется от избыточной воды, поступающей в бак 8, и утилизируется, исходя из целесообразности его последующего использования, а вода из бака 8 отводится на сброс через сбросную линию. Шламосборник после выведения из него шлама заряжается порцией воды 60, предназначенной для очистки от взвеси воздуха при последующем цикле провеивания.

Перелопачивание может производиться как при помощи пневмоподъемника, образуемого струйным аппаратом 42 и пневмопроводом 4, при совместной их работе, так и при помощи шнекового подъемника 5 с одновременным провеиванием при помощи струйного аппарата 42.

Перелопачивание при помощи пневмоподъемника осуществляется при открытой задвижке а, открытых струйных аппаратах 43 и закрытых шторками 55 выпускных окнах с и шторками 53 окнах В, что достигается с помощью связей 57, штурвалов 46 и 56 привода 13 и рычага 52. Под напором воздушного потока отдушник 32 перекрыт клапаном 33. При этом поток воздуха, проходя через струйный аппарат 42, из кольцевого выпускного окна 50 засасывает зернопродукты, поступающие из нижней секции нижнего отсека 1, взвешивает их и по внутренней полости опорной трубы 39 (пневмопроводу 4) транспортирует в выпускную спиральную головку 40, откуда зерновая взвесь выталкивается горизонтально-тангенциальным потоком во внутреннюю полость пневмоциклона 30, в котором в результате спирально-вращательного движения полновесная зерновая часть опускается вниз и через кольцевой выпускной зазор 29 поступает в верхнюю секцию верхнего отсека 2, занимая при этом освободившееся пространство переместившейся ниже части зернопродуктов, эквивалентной отобранной из нижней секции нижнего отсека 1 струйным аппаратом 42, а выделенная из взвеси неполноценная часть зернопродуктов и легковесные загрязнения (мякина) улавливаются в пневмоциклоне 6, где тяжелая взвесь отделяется от потока воздуха и накапливается в нижней части пневмоциклона 6, а легкая взвесь вместе с потоком воздуха переносится в шламосборник 7, где взвесь связывается водой, а освободившийся от нее воздух выходит за пределы шламосборника в атмосферу.

В процессе движения потока взвеси по пневмопроводу 4 при прохождении им струйных аппаратов 43, форкамерами для которых является незаполненная зернопродуктами часть пространства под перегородками 48, происходит подсос легкой взвеси, выделяемой из зернопродуктов в процессе их перемещения по секциям отсеков.

Перелопачивание при помощи шнекового подъемника 5 может осуществляться как при открытых выпускных окнах В и С, так и при закрытых: как при нагнетании воздуха в бункер, так и без нагнетания.

Перелопачивание осуществляется при открытой задвижке 19, обеспечивающей поступление зернопродуктов самотеком по лотку 11 в питатель 12, откуда при включенном в работу подъемнике 5 при помощи шкива 38, сидящего на валу привода 14, нижней частью шнека 37 зернопродукты забираются, транспортируются вверх и по отводному рукаву 34 направляются в пневмоциклон 30.

При перелопачивании при помощи шнекового подъемника 5 и сопутствующем при этом нагнетании в бункер воздуха, подаваемого через пневмопровод 4, также как и при перелопачивании при помощи пневмоподъемника, в пневмоциклоне 30 происходит выделение неполноценной части зернопродуктов и легковесных загрязнений, которые потоком воздуха выносятся в циклон 6, по мере накопления в котором они утилизируются с учетом возможности дальнейшего их использования.

Предлагаемый бункер технологичен в изготовлении, прост в эксплуатации и монтаже, позволяет применять тонкостенные материалы, может устанавливаться на открытых площадках, собираться и эксплуатироваться как в комплекте только нижнего и верхнего отсеков, так и с установкой между ними промежуточных отсеков, допускает сведение отдельных бункеров в комплексы, обслуживаемые меньшим числом циклонов, шламосборников, воздуходувок с использованием отдельных бункеров. При этом в них могут храниться как однородные, так и разнородные зернопродукты с автоматизированным наблюдением за их состоянием, а при необходимости назначением и осуществлением требуемых процессов их обработки. Хранение зернопродуктов осуществляется в условиях недоступности для птиц и грызунов. Бункер может быть использован в качестве сушильных агрегатов для доведения до кондиции по влажности как зерновых, так и зерномасличных продуктов, их дегазации с помощью газовоздушной обработки, а также в нем легко осуществлять как однослойное, так и двухслойное, с прослойкой воздуха, пленочно-оболочное укрытие.

Использование: сельское хозяйство, пищевая и другие отрасли промышленности, в частности хранение и сушка зернообразных продуктов. Сущность изобретения: бункер содержит цилиндрический корпус с коническим днищем, воздуховод, коаксиально установленный в корпусе с образованием кольцевой камеры, загрузочное и выпускное устройства, конические жалюзийные перегородки, поярусно установленные в кольцевой камере таким образом, что конус каждого предыдущего яруса направлен навстречу следующему, при этом перегородки в местах сопряжения с воздуховодом и стенками корпуса имеют зазоры и элементы для перекрытия последних, а каждая пара направленных навстречу одна другой перегородок образует отсек, воздуховод выполнен в виде пневмотрубы и снабжен струйным аппаратом, расположенным в каждом отсеке. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. БУНКЕР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий цилиндрический корпус с перфорацией и коническим днищем, воздуховод, коаксиально установленный в корпусе с образованием кольцевой камеры, загрузочное и выпускное устройства, запорную арматуру, отличающийся тем, что он снабжен коническими жалюзийными перегородками, поярусно установленными в кольцевой камере, конус каждого предыдущего яруса направлен навстречу следующему, при этом перегородки в местах сопряжения с воздуховодом и внутренними стенками корпуса имеют зазоры и элементы для перекрытия последних и каждая пара направленных навстречу одна другой перегородок образуют отсек, воздуховод выполнен в виде пневмотрубы и снабжен струйным аппаратом, расположенным в каждом указанном отсеке. 2. Бункер по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический корпус в отсеках, примыкающих своей полостью к стенке корпуса, выполнен перфорированным и снаружи закрыт кожухом с образованием кольцевых полостей вокруг перфорации. 3. Бункер по п.1, отличающийся тем, что нижняя перегородка образует с днищем коническую полость. 4. Бункер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен циклоном, встроенным в верхней части бункера, причем входной патрубок циклона выполнен в виде спиральной трубы, установленной в верхней части пневмотрубы. 5. Бункер по п.1, отличающийся тем, что струйные аппараты выполнены с возможностью перекрытия всасывающих патрубков. 6. Бункер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен приводом для элементов перекрытия зазоров конических перегородок и патрубков струйных аппаратов.